下载文档原格式
数控机床横梁式进给系统动态特性分析的开题报告一、选题背景随着工业化的发展，数控机床已成为现代制造业中不可或缺的设备。
数控机床的进给系统是其中一个重要部分，它直接影响机床的生产效率和加工精度。
数控机床进给系统经历了从滑动副到滚动副再到直线导轨的演进过程，这样的变化使得进给系统的动态特性发生了很大的改变。
因此，深入研究数控机床进给系统动态特性有助于优化进给系统结构设计和性能指标的选择。
二、研究目的本文旨在研究数控机床横梁式进给系统的动态特性，运用数学模型和仿真技术分析其各种因素对系统动态特性的影响，为优化进给系统结构设计提供参考。
三、研究内容和方法1. 研究内容（1）数控机床横梁式进给系统的结构组成和工作原理。
（2）建立数学模型，分析系统的动态特性。
（3）运用仿真技术进行数值模拟和分析。
（4）对比分析不同结构参数对系统动态特性的影响，为优化进给系统设计提供参考。
2. 研究方法（1）文献综述法，收集和整理数控机床进给系统相关的理论和实践成果。
（2）理论分析法，建立数学模型，分析进给系统的动态特性。
（3）仿真技术，利用仿真软件对数学模型进行数值模拟和数据分析。
（4）实验验证法，通过实验验证数学模型的准确性和仿真结果的可靠性。
四、预期成果通过本研究，期望得出以下成果：（1）建立数控机床横梁式进给系统的动态特性数学模型。
（2）分析不同结构参数对进给系统动态特性的影响。
（3）验证数学模型的准确性和仿真结果的可靠性。
（4）为进一步优化进给系统结构设计和性能指标的选择提供参考。
五、研究进度安排第一阶段（1周）：文献综述，收集相关文献资料。
第二阶段（2周）：数学模型的建立和分析。
第三阶段（3周）：数值模拟和数据分析。
第四阶段（3周）：实验验证和结果分析。
第五阶段（1周）：论文撰写和讲解。
六、参考文献[1] 陶建华, 潘帅. 数控机床进给系统的动态特性研究[J]. 现代制造工程, 2015(12):231-235.[2] Yuan C, He J, Hu Z, et al. Research on Dynamics Characteristics of CNC Machine Tool Linear Feed System[J]. Chinese Journal of Mechanical Engineering, 2015, 28(3):550-556.[3] 张雪斌, 杨志江, 丁晓东。
机床导轨结合部接触动力学的混沌与分岔的研究的开题报告一、研究背景随着机床技术的不断发展，高速、高精度机床成为了现代制造业的重要设备，而导轨则作为机床的关键零部件之一，其性能的好坏直接影响机床的工作效率和精度。
当导轨处于高速运动状态下，接触处的动态力学行为将产生混沌效应并且分岔现象也将表现出来，这将降低机床的加工精度和寿命。
因此，在机床的设计和制造过程中，需要对机床导轨结合部的接触动力学行为进行深入的研究和分析，以提高机床的加工精度和寿命。
二、研究内容本研究将针对机床导轨结合部接触动力学行为的混沌与分岔效应进行研究，具体研究内容包括：1.机床导轨结合部接触动力学模型的建立：本研究将建立机床导轨结合部接触部分的数学模型，并采用数值计算的方法对其进行模拟。
2.混沌效应的研究：利用混沌理论的基本概念及数学工具，对机床导轨结合部接触动力学行为的混沌特征进行研究和分析。
3.分岔效应的研究：在混沌效应的基础上，进一步研究机床导轨结合部接触动力学行为的分岔效应，并对其进行深入分析。
三、研究意义1.为机床的设计和制造提供基础数据：通过深入研究机床导轨结合部接触动力学行为的混沌与分岔效应，可以为机床的设计和制造提供更加精确的数据和指导，避免因为不良设计而引起的机床故障和加工质量下降等情况。
2.提高机床的加工精度和寿命：了解机床导轨结合部接触动力学行为的混沌与分岔效应，可以采取相应措施，提高机床的加工精度和寿命，并减少机床故障率。
3.拓展混沌理论和应用：本研究还将应用混沌理论和方法，进一步拓展混沌理论的应用领域，为相关领域的研究提供思路和方法。
四、研究方法本研究将采用数学建模与计算、混沌理论分析以及相关数学工具等方法进行研究。
具体步骤包括：1.建立机床导轨结合部接触动力学模型，并利用有限元软件进行数值模拟。
2.分析模拟结果，通过混沌分析的基本原理，获取系统的混沌特征参数，以确定系统的混沌特性。
3.基于数值计算的分支理论和Hopf分岔理论等，进一步研究并分析机床导轨结合部接触动力学行为的分岔效应。
机床开题报告1. 引言机床作为制造业的重要设备之一，在工业生产中扮演着至关重要的角色。
随着科技的不断发展，机床的设计和制造也在不断创新。
本文将介绍机床开题报告的步骤和思考方式，为机床的研发和设计提供一些建议。
2. 开题报告步骤2.1 项目背景在开题报告中，首先需要明确项目的背景。
这包括机床的基本定义、用途、市场需求等方面的描述。
通过对项目背景的介绍，可以使读者对机床的重要性有一个明确的认识。
2.2 研究目标和意义接下来，需要明确研究的目标和意义。
研究目标可以从技术、经济等多个角度进行描述，例如提高机床的精度、降低成本、提高生产效率等。
同时，还需要说明研究的意义，即为什么需要进行这项研究，对于制造业的发展有何贡献。
2.3 研究内容和方法在开题报告中，需要详细描述研究的内容和方法。
研究内容可以包括机床的设计、材料选取、工艺优化等方面。
而研究方法可以涵盖实验、模拟、数据分析等多个方面。
通过具体描述研究内容和方法，可以让读者对研究的整体框架有一个清晰的认识。
2.4 预期结果在开题报告中，需要对研究的预期结果进行描述。
这包括对于机床性能的改进、制造工艺的优化等方面的预期。
同时，还需要说明研究结果对于工业生产的影响和意义。
2.5 计划进度最后，需要制定一个详细的计划进度。
这包括每个研究阶段的时间安排、实验和数据分析的时间安排等。
通过制定计划进度，可以确保研究的顺利进行，并提前预判可能遇到的问题。
3. 思考方式在进行机床开题报告的撰写过程中，需要运用一种逐步思考的方式。
以下为具体的思考步骤：3.1 确定研究领域首先，需要明确机床研究的领域。
例如，是在数控机床的设计和制造方面进行研究，还是在传统机床的改进和优化方面进行研究。
通过确定研究领域，可以有针对性地进行后续的研究。
3.2 分析市场需求其次，需要分析市场对机床的需求。
这包括市场规模、市场竞争状况、市场发展趋势等方面的分析。
通过对市场需求的分析，可以为机床的设计和研发提供参考。
选题依据机床行业的发展历史古代树木机床公元前二千多年出现的树木车床是机床最早的雏形.工作时，脚踏绳索下端的套圈，利用树枝的弹性使工件由绳索带动旋转，手拿贝壳或石片等作为刀具,沿板条移动工具切削工件.中世纪的弹性杆棒车床运用的仍是这一原理。
十五世纪的机床雏形十五世纪由于制造钟表和武器的需要，出现了钟表匠用的螺纹车床和齿轮加工机床，以及水力驱动的炮筒镗床。
1774年，英国人威尔金森发明了较精密的炮筒镗床。
1797年，英国人莫兹利创制成的车床由丝杠传动刀架，能实现机动进给和车削螺纹，这是机床结构的一次重大变革.莫兹利也因此被称为“英国机床工业之父”。
19世纪，由于纺织、动力、交通运输机械和军火生产的推动，各种类型的机床相继出现。
1900年进入精密化时期19世纪末到20世纪初，单一的车床已逐渐演化出了铣床、刨床、磨床、钻床等等，这些主要机床已经基本定型，这样就为20世纪前期的精密机床和生产机械化和半自动化创造了条件。
1920年进入半自动化时期在1920年以后的30年中，机械制造技术进入了半自动化时期，液压和电器元件在机床和其他机械上逐渐得到了应用。
1950年进入自动化时期第二次世界大战以后，由于数控和群控机床和自动线的出现，机床的发展开始进入了自动化时期。
世界第一台数控机床（铣床）诞生（1951年）数控机床的方案，是美国的帕森斯在研制检查飞机螺旋桨叶剖面轮廓的板叶加工机时向美国空军提出的,在麻省理工学院的参加和协助下,终于在1949年取得了成功.世界第一条数控生产线诞生（1968年)1968年，英国的毛林斯机械公司研制成了第一条数控机床组成的自动线,不久，美国通用电气公司提出了“工厂自动化的先决条件是零件加工过程的数控和生产过程的程控”，于是，到70年代中期,出现了自动化车间，自动化工厂也已开始建造。
经过100多年的风风雨雨，机床的家族已日渐成熟，真正成了机械领域的“工作母机”。
选题的意义此次设计综合了在学校所学的基础知识和在公司这一年来所学的技术知识，为转正之后的设计工作打下基础.通过拟定设计方案,结合生产和使用条件，独立完成10m立车刀架水平进给箱的设计,并全面考虑涉及内容及过程，熟悉和运用设计资料，如有关公司标准,设计规范，培养我们全面考虑工程技术问题的独立工作能力。
开题报告组合机床开题报告开题报告：组合机床开题报告一、研究背景组合机床是一种能够完成多种加工任务的机床，它将不同的加工功能整合在一个设备中，具有高效、灵活和节约空间的特点。
随着制造业的发展和技术的进步，组合机床在工业生产中的重要性日益凸显。
然而，目前市场上的组合机床仍然存在一些问题，如加工精度不高、生产效率低下等，因此有必要对组合机床进行深入研究和改进。
二、研究目的本研究旨在通过对组合机床的开发和改进，提高其加工精度和生产效率，以满足制造业对高质量和高效率加工设备的需求。
具体目标包括：1. 分析现有组合机床的结构和工作原理，找出其存在的问题和瓶颈。
2. 设计和制造一种新型的组合机床，以提高加工精度和生产效率。
3. 进行实验验证，评估新型组合机床的性能和可行性。
三、研究方法本研究将采用以下方法进行：1. 文献调研：对组合机床的发展历史、现状和存在的问题进行全面的文献调研，了解国内外相关研究的最新进展。
2. 结构分析：对现有组合机床的结构和工作原理进行详细分析，找出其存在的问题和瓶颈。
3. 设计改进：根据结构分析的结果，设计和改进一种新型的组合机床，以提高加工精度和生产效率。
4. 制造实验：根据设计结果，制造出新型组合机床的样机，并进行实验验证。
5. 性能评估：通过实验数据的分析和对比，评估新型组合机床的性能和可行性。
四、预期结果通过本研究，预期可以达到以下结果：1. 对现有组合机床的问题和瓶颈进行了深入分析和研究，为后续的改进提供了理论基础。
2. 设计和制造出一种新型的组合机床，通过改进结构和工艺，提高了加工精度和生产效率。
3. 实验验证结果表明，新型组合机床具有良好的性能和可行性，能够满足制造业对高质量和高效率加工设备的需求。
五、研究意义本研究的意义主要体现在以下几个方面：1. 对组合机床的结构和工作原理进行深入研究，为其改进和优化提供了理论基础。
2. 设计和制造出一种新型的组合机床，提高了加工精度和生产效率，对提升制造业的竞争力具有重要意义。
毕业设计（论文）开题报告题目：六自由度并联机床结构设计与分析专业机械电子工程学生指导教师日期1．课题背景及研究的目的和意义1.1课题背景并联机器人具有刚度大、承载能力强、误差小、精度高、自重负荷比小、动力性能好、控制容易等一系列优点,已广泛应用于工业、航天、航海、医疗、娱乐等领域，与目前广泛应用的串联机器人在应用上构成互补关系,因而扩大了整个机器人的应用领域。
由于其卓越的优点及巨大的潜在应用前景，并联机器人的理论及应用研究受到了国内外学者的重视，在过去几十年取得了长远的发展。
并联机床作为机床技术和机器人技术相结合的产物，与传统结构机床相比具有很多的优点，展现出广阔的发展和应用前景。
传统机床中,驱动刀具与工件作相对运动的进给轴按照笛卡尔坐标布置,为串联、开链结构。
为了实现5轴加工,需在传统的3轴机床上再增加两个轴来控制刀具的姿态,所有这些轴都按串联结构布置。
当一个轴运动时，需带动串联运动链上后面的所有轴一起运动，因此其运动惯性大，动态性能较差。
同时，产生的切削力沿开链传递，使每一部件的缺陷都会对切削精度产生影响。
基于并联机器人开发的并联机床,由于其运动平台由几个简单的串联运动链并行驱动,与传统串联结构的机床相比,具有如下优点:（1）并联机床刚度大，结构稳定，承载能力强。
上下平台之间由六根杆支撑，形成并联闭环静定结构，传动构件理论上仅为受拉、压载荷的二力杆，故传动机构的单位重量具有很高的承载能力。
（2）并联机床没有误差的累积和放大（串联式末端误差是各关节的积累和放大）所以可以达到更高的加工精度。
（3）并联机床移动部件质量小，运动灵活，响应速度快，动态性能好，易于实现空间复杂曲面加工，适合于高速加工。
（4）并联机床正解困难反解容易，而机器人在线实时计算是要计算反解的，故轨迹规划简单，易于实现控制。
（5）并联机床结构简单，零件总数较少，成本容易控制，集成化、模块化程度高，使得并联机床结构设计和加工多方面得以简化。
基于能量平衡原理的机床动态设计技术研究的开题报告一、研究背景及意义随着工业化的不断发展，机床已经成为工业生产中不可或缺的一部分。
然而，在机床的设计中，经常面临一些难题，一方面，机床设计人员需要考虑机床的各种功能和性能，另一方面，必须考虑如何使机床的消耗能量尽可能少，从而降低机床的运行成本。
而能量平衡原理则是解决这一矛盾的有效途径。
它是通过分析机床系统的能量输入和能量输出来确定机床动态设计参数的方法。
通过这种方法，设计者能够确定机床的动态参数，从而降低机床在运行过程中的能量消耗。
因此，开展基于能量平衡原理的机床动态设计技术研究，对于提高机床的性能和降低运行成本都具有重要的意义。
二、研究目标与内容本研究旨在通过对现有机床的能量输入和能量输出的分析，确定机床的动态参数，建立基于能量平衡原理的机床动态设计模型，并进行数值模拟和试验验证，从而提高机床的性能和降低运行成本。
具体研究内容包括：1. 对机床的能量输入和能量输出进行分析，得到机床的能量平衡方程。
2. 建立基于能量平衡原理的机床动态设计模型。
包括机床各部分的设计参数和系统参数的确定等工作。
3. 利用数值模拟方法对建立的模型进行分析，验证该模型的可行性和准确性。
4. 设计并进行试验验证，从而验证该技术的实际应用价值。
三、研究方法与技术路线本研究采用以下方法和技术路线：1. 研究方法（1）文献调研法：对已有的文献、资料和技术进行调研和分析，以了解目前机床动态设计的发展现状和存在的问题。
（2）理论研究法：通过对机床的能量平衡原理和动态设计原理的理论研究，建立机床动态设计的理论框架。
（3）数值模拟法：根据建立的机床动态设计模型，采用相应的数值模拟方法进行计算和分析。
（4）试验验证法：设计实验，通过实验的方式验证机床动态设计模型的可行性和准确性。
2. 技术路线（1）文献调研，搜集相关文献资料。
（2）理论研究，建立基于能量平衡原理的机床动态设计模型。
（3）数值模拟，利用计算机对建立的模型进行数值模拟，验证模型的可行性和准确性。
大型通用机械转子-轴承系统的动力学分析的开题报告1. 研究背景大型机械转子-轴承系统的动力学分析是机械设计领域中的一个重要的课题。
这类机械通常是高速旋转的，其工作负载通常也非常重，因此需要对其进行充分的动力学分析，保证其正常运转和安全性能。
特别是对于大型通用机械而言，其复杂多样的工作条件，更是对动力学分析提出了更高的要求。
近年来，随着计算机仿真技术的不断发展以及大型机械数字化设计的快速推进，对大型机械转子-轴承系统的动力学分析的需求也在不断增加。
目前，已有一些国内外学者和企业对此进行了相关的研究和实践，并且取得了一定的成果。
但是，在机械设计领域中，大型机械转子-轴承系统的动力学分析仍然需要继续深入研究，以更好地满足实际生产需求。
2. 研究目的本课题旨在通过对大型机械转子-轴承系统的动力学分析研究，提高大型机械的设计质量和工作性能，确保机械运转的可靠性和安全性。
具体目标如下：（1）对大型机械转子-轴承系统的动力学特征进行深入分析和研究，并建立相应的数学模型和计算仿真模型；（2）通过数值计算和仿真实验方法，探究大型机械转子-轴承系统在不同工况下的运动特性、磨损特性、疲劳特性等，并分析其对机械性能的影响；（3）基于研究结果提出相应的设计优化方案，改善大型机械转子-轴承系统的工作性能和耐久性。
3. 研究内容和方法本课题主要内容包括大型机械转子-轴承系统的动力学分析建模、数值计算和仿真实验等方面的研究。
具体研究内容和方法如下：（1）通过对大型机械转子-轴承装置的结构和工作原理进行深入分析，建立相应的动力学数学模型，并确定相关参数和边界条件；（2）基于数学模型，采用数值计算和仿真实验等方法，分析大型机械转子-轴承系统在不同工况下的动力学特性，并确定其相关指标；（3）通过实验验证和计算分析，探究大型机械转子-轴承系统在不同工作条件下的磨损特性、疲劳特性等，并分析其对机械性能的影响；（4）根据研究结果，提出相应的设计优化方案，改善大型机械转子-轴承系统的工作性能和耐久性。
一种数控机床床身的动力学分析与优化设计随着现代工业技术的不断发展，数控技术已经成为了制造业领域中的重要组成部分，越来越多的数控机床被广泛应用于生产制造中。
数控机床的床身是其重要的动力学组成部分，因此床身的动力学分析与优化设计对于提高数控机床的生产效率、降低生产成本甚至提高产品的质量都有着重要的作用。
床身的动力学分析：动力学分析是指床身在运行中的受力情况和变形情况的分析，采用有限元分析方法对床身进行建模。
在分析过程中，需要考虑机床的不同工况下的动力特性，如切削力、振动力等，同时考虑床身的材质和结构对应的刚度、耐疲劳性等因素。
通过数值计算得到床身的应力、应变、振动情况等关键参数，为其后续的优化设计提供依据。
床身的优化设计：将动力学分析结果作为基础，针对床身在机床生产过程中的实际情况，提出优化设计方案。
床身优化设计的目标是在保证床身结构的稳定性和刚度的基础上，尽可能地减小床身变形，降低机床振动，延长床身寿命并提高数控机床的工作效率。
优化设计的途径包括选择更适合的材料，改进床身的结构和工艺，优化加工工艺和降低生产成本等。
此外，在设计过程中需充分考虑能源效率与环境保护，提高机床的制造质量与性能，为推进制造业的可持续发展创造条件。
总之，床身的动力学分析与优化设计是数控机床制造中必不可少的一项工作。
通过严格的动力学分析和合理的设计优化，能够极大地提高数控机床的生产效率，降低生产成本，提高制造质量，推动制造业的可持续发展，进一步构建“中国制造2035”的国家战略。
数据分析是一种重要的分析方法，通过数据分析可以有效地发现数据的规律和特征，在业务决策、市场分析、资源策划等方面起到了重要的作用。
以下是一个示例：假设某企业在过去一个月内销售了X款产品，从销售数据中提取以下数据：产品名称 | 销售数量 | 销售额 | 平均单价--------|---------|-------|-------产品1 | 3000 | 45000 | 15产品2 | 2500 | 75000 | 30产品3 | 1000 | 40000 | 40产品4 | 500 | 12500 | 25总计 | 7000 | 172500| 24.6从数据中我们可以看出，公司主要销售两种类型的产品，一种是价格较低，销售数量较多的产品(如产品1)，另一种是价格较高，销售数量较少但销售额较高的产品(如产品2)；同时，公司还生产了一些高端、紧缺产品(如产品3)，每个产品卖出的单价都较高，但是销售数量较少，销售额也不高。
开题报告机床动力学分析1 选题的背景、意义1.1 机床动力学分析的背景众所周知，在机床加工过程中，振动的危害极大，尤其对于超精密机床。
使用金刚石刀具作超精密切削时，要求机床工作极其平稳，振动极小，否则很难保证较高的加工精度和超光滑的表面质量。
因此，对机床的动力学分析就成为超精密加工中，保障加工质量的关键技术之一。
通过查阅大量的资料文献发现，目前国内外对机床的主轴、导轨等单个零件的动力学分析有很多，但是对机床整机的动力学研究就相对少很多。
有介绍机床整机的动力学分析的也是大概笼统的介绍了下，很少有很详细全面的研究。
对于这种情况大致了解了到是因为对机床整机进行动力学分析，因为机床本身的体积很大，很难进行有效的激振，需要考虑的因素较多。
例如：机床整机不是一个单一的零件，做动力学分析难度较大；机床整机的体积较大，外界环境的干扰较大；所以做机床整机的动力学分析，想要得到有效的动力学数据，必须合理的设计实验步骤和实验平台。
机床的加工性能与其动力学特性非常密切，其动态性能（振动、噪声及稳定性等）是影响其工作性能及品质质量最重要的性能指标。
随着机床向高精度、高表面质量和高生产率方向发展，关于机床的振动问题，近年来备受关注。
其加工精度很大程度上取决与切屑加工过程中机床的振动，振动的产生不仅制约了数控机床的生产效率，而且还会在加工工件的表面留下波纹，这大大影响了机床加工精度。
因此，对机床的动力学研究一直以来都是一个重要的课题。
我国及世界其他国家都在竞相发展以高速、高精、高效为主要特征的超精密机床，对这类机床进行动力学优化就显得更加重要。
对于高速精密机床而言，进行机床动力学特性分析，了解机床结构本身具有的刚度特性即机床的固有频率和主振型，将避免在使用中因振动造成不必要的损失。
1.2 机床动力学分析的意义通过对机床进行动力学分析，可以了解到机床各阶模态的振动情况，并联系模态实验坐标和物理坐标，从而了解到机床结构存在的薄弱环节。
为机床结构薄弱环节的改进设计、振动故障诊断预报以及结构动力学特性的优化设计提供依据。
通过对机床的动力学分析可以确定机床结构的振动特性即固有频率和主振型，它们是承受动载荷的重要参数。
根据此数据对机床床身进行优化设计，提高它的固有频率，即结构本身具有的刚度特性，使床身的动力学特性得以改善，满足机床对加工质量和加工精度的要求。
通过动力学分析就可以判断机床的振型是否影响加工精度和表面粗糙度，并可对机床结构进行优化设计，使它满足机床对加工质量和加工精度的要求。
通过对机床进行动力学分析，并应用先进的计算机负责测试与分析的手段可以获得精确的结构动态性能参数，进一步分析就可以发现机床结构存在的薄弱环节，这就为平台结构优化打下了基础。
为后续的机床结构的优化设计提供依据。
同时也为后续的有限元分析提供了可靠的验证方法。
精密、超精密机床振源主要来源于机内振源和机外振源。
通常数控机床的内部振源主要来自不平衡运动的旋转件、附件的振动和自激振动,其中影响最大的是主轴部件和被加工工件的不平衡运动。
当主轴部件和工件旋转时,由于其质量中心和旋转中心的不一致,从而产生了回转中心旋转的离心,它是使车床产生整机振动和不稳定的主要因素。
超精密机床机外振源主要来源于其它机床、锻压设备、火车、汽车等通过地基传给机床的振动。
零件的加工质量与机床的动态特性有着密切的联系，随着机床系统高速化发展，各类振动对机床动态特性的不良愈发凸显出来。
而纵向振动是一种主要的振动形式，它可引起机床主轴的弯曲振动，最终影响零件的加工质量，还会使机床、夹具中的连接零件松动，影响工件在夹具中的正确定位，甚至直接导致机床故障和使用寿命缩短。
此外，由于振动，势必降低切屑用量，降低生产率，造成噪声污染，直接影响到机床的可靠性和使用寿命。
所以对精密、超精密机床进行动力学分析是必不可少的。
2 相关研究的最新成果及动态2.1 国内外研究进展目前国际领域非常重视机械产品的动力学研究，如日本的SHNIPPON KOKI Co.Ltd.公司在其机床产品的说明书中，特别强调该产品是经过虚拟动力学研究制造完成的。
而我国的机床发展，工业基础薄外，研究手段落后于其他先进国家、资金短缺等困难。
机床的加工性能与其动态性关系非常密切，其动态性能（振动、噪声及稳定性等）是影响其工作性能及品质最重要的性能指标。
目前，数控机床动力学分析仍是国内外研究的热点，我国及世界其他国家都在竞相发展以高速、高精、高效为主要特征的超精密机床，对这类机床进行动力学优化就显得更加重要。
对于高速精密机床而言，进行机床动态特性分析和优化设计，了解机床结构本身具有的刚度特性即机床的固有频率和主振型，将避免在使用中因共振因素所造成不必要的损失。
对机床床身动力学分析的方法主要是模态分析法，通过模态分析得出数据，根据此数据对机床床身进行优化设计，提高它的固有频率，即结构本身具有的刚度特性，使床身的动力学特性得以改善，满足机床对加工质量和加工精度的要求。
近年来，国内外学者在机床动力学研究的基础上发展了虚拟现实技术、模态力法和理论与实测结合法等。
综合运用模态力法与有限元法对机床进行固有频率及其振型分析时，可直接计算出刀具和工件间在各阶固有频率下的相对动位移量及相应模态。
该方法与单一机床动力学分析相比，精度相当，但计算速度更快。
由于机床动力分析中不仅需要许多的实验参数还依赖于理论计算，所以单靠测试往往得不到符合工程实际的解析，因此将动力学测试技术和有限元技术结合很有必要。
2.2 当前机床动力学分析方法及成果目前，机床动力学研究的方法主要是模态分析法，模态分析技术是基于系统响应和激振力的动态测试方法，是利用信号处理和参数识别技术来确定系统模态参数的一种方法，它可以非常直观地反映各阶模态的情况，并联系模态坐标和物理坐标，从而为结构薄弱环节干改进设计、振动故障诊断预报以及结构动力学特性的优化设计等提供依据。
模态分析研究的主要内容是确定结构的振动特性即固有频率和主振型，它们是承受动载荷的重要参数。
通过模态分析就可以判断机床的振型是否影响加工精度和表面粗糙度，并可对机床结构进行优化设计，使它满足机床对加工质量和加工精度的要求。
通过对机床进行动力学实验，并应用先进的计算机负责测试与分析的手段可以获得精确的结构动态性能参数，进一步分析就可以发现机床结构存在的薄弱环节，这就为平台结构优化打下了基础。
为后续的机床结构的优化设计提供依据。
同时也为后续的有限元分析提供了可靠的验证方法。
模态分析是研究结构动力学特性的一种方法。
振动问题是在动态分析中常见的问题，模态分析就是为了研究振动问题，而提供的很好的方法。
所谓模态分析就是确定设计结构或机械部件的振动特性，得到结构的固有频率和振型，由于它们是进行动力学研究的重要参数，所以模态分析也是为了更详细的动力学分析如谱响应分析、瞬态动力学分析、频谱分析等做准备。
机床的每一个模态都有一个特定的固有频率和振型，不仅是机床承受动态载荷设计的重要参数，而且对于分析和评价机床结构的动态性能、指导结构优化设计与分析、实时控制以及标定等均有指导意义。
计算机技术的飞速发展，使快速傅立叶（FFT）分析得以实现，出现了模态分析仪器设备，促进了模态分析技术的迅速发展。
模态参数识别按照使用响应信号的数目分为局部识别和整体识别两种，按照使用激励和响应的数目分为单入单出(SISO)识别法、单入多出(SIMO)识别法和多入多出(MIMO)识别法。
SISO属于局部识别， SIMO和MIMO属于整体识别。
在SISO 频域模态参数识别中，按照模态密集程度不同，可分为单模态识别和多模态识别。
前者将待识别的几阶模态看作与其他模态独立的单自由度系统，适于阻尼较小、模态较分散的情形。
后者将待识别的几阶模态看作耦合的，并考虑拟合频段以外的模态影响。
对于阻尼较大、模态较密集的情况，必须用多模态参数识别法。
在模态分析中，阻尼是一个较难处理的问题。
根据结构性质不同，常用到粘性比例阻尼、一般粘性阻尼、结构比例阻尼与结构阻尼四种阻尼模型。
2.3 机床动力学分析所用的激励方式单点激励是最简单、最常用的激励方式。
所谓单点激励,是指对测试结构一次只激励一个点的一个方向,而在其他任何坐标上均没有激励作用。
单点激励是SISO参数识别所要求的激励方式。
单点激励方式之所以有效,是建立在振动系统的可控性和可观性假设基础上的。
所谓振动系统的可控性,是指对选择的点施加激励,能激发出系统的各阶模态。
理论上讲,只要激励点不在各阶模态振型的节点上,且具备足够的能量,就可以激发系统的各阶模态。
所谓振动系统的可观性,是指测量出的各响应点的输出信号中包含各阶模态的信息。
对线性系统,可观性总是满足的。
具备了可控性和可观性,系统才可辨识。
SISO方法要求同时高速采集输入、输出两个点的信号,用不断移动激励点位置或响应点位置的办法获取振型数据。
多点激励是指对多个点同时施加激振力的激励方式。
显然,输入系统的激励能量会成倍增加。
同时,也增加了激振的复杂性。
而且SIMO及MIMO的方法则要求大量通道数据的高速并行采集,因此要求大量的振动测量传感器和激振器,试验成本较高。
对中小型结构的模态分析,采用单点激励即可获得满意效果,然而,对大型、复杂结构,单点激励往往丢失模态,或由于激励能量有限而得不到有效的高信噪比频响函数,有时甚至无法激起结构的整体振动,导致模态实验彻底失败。
多点激励虽说比较复杂,但它具有以下优点:不易遗漏模态；输入能量大且传递均匀,获得的频响函数信噪比高；一次性获得频响函数矩阵,比单点激励分别求出的频响函数矩阵一致性要好。
2.4当前机床动力学的测试流程(1) 确定实验仪器设备。
目前振动测试技术比较成熟。
(2) 确定实验内容。
要综合考虑机床抗振性研究的需求来确定实验内容。
模态测试是机床动力学研究的基础，通常机床都需要进行模态测试。
而为了评判和检验机床的抗振性，动刚度和刀具-工件系统的振动响应也常作为机床整机测试的一个重要实验内容。
(3) 搭建实验系统。
搭建机床整机振动的实验系统，要根据实验的内容及相应的原理方案来规划。
通常包括布置传感器、布置激振器和连接测试系统等。
对于数控机床的整机振动测试，通常选用压电加速度传感器，考虑到机床的振动是一个空间振动，因此，在有条件的情况下，最好选用三维加速度传感器。
在安装振动传感器时，应按照实验分析频率范围来选用固定方式，例如可以蜡粘、胶粘、螺栓连接等。
在模态及动刚度测试中，需要激振器。
对于小型机床，可以用单个力锤或激振器(电磁、电液等)进行激振。
而对于大型机床则必须使用激振器，为了获得精确的测试结果，通常需要多个激振器同时激振。
激振的方向要与最关注的振动方向相一致。
实验中要将激振器的柔性杆与激振点固定连接，选用的方式包括胶结和螺栓连接等。
