装备制造业是衡量一个国家经济实力的重要标准,而机床是机械之母。当今世界机床向高速度、高精度、大功率和智能化方向发展,为了赶上发达国家机床的设计水平,应采用先进的设计手段—动态设计方法。要进行动态设计,前提是对机床的动态性能作出正确的分析。主轴部件是数控机床的重要组成部分,其性能的好坏对机床的性能有着重要的影响。洛阳机床厂与东北大学合作,进行了三轴立式数控镗床的静动态性能分析和研究。本文主要是对该机床的整机进行了三维实体建模,并对机床主轴部件的静动性能进行了研究,为进一步进行动态设计奠定基础。本文采用Inventor软件对整机三维实体建模,采用有限元方法,基于商用软件ANSYS对主轴部件进行了动静态性能的分析,采用数学软件MATLAB进行了主轴部件的固有频率和振型的计算。具体工作如下:(1)总结了机床动力学、动态设计方法研究的发展状况和发展趋势,本文决定以有限元方法和数学建模的方法开展研究。(2)运用三维建模软件Inventor,建立了三轴立式数控镗床的机床部件和整机的三维实体模型。(3)论述了有限元静动态分析和动力学的基本求解过程,建立了主轴部件的有限元模型,合理的确定了载荷、轴承支承刚度和约束条件,进行了静力分析、模态分析和谐响应分析。(4)用普通传递矩阵建模,对主轴部件进行了分析,得到了主轴部件的固有频率和振型,并将其结果同有限元结果做了对比。