人造石是以天然花岗石颗粒为骨料,以有机树脂作粘结剂的一种新型复合材料,具有优良的阻尼减振性能、低热膨胀系数、高耐腐蚀性能,以及较好的力学性能,适用于制造高速和精密加工机床、激光、电子等设备的底座和床身等机械基础件。本文对人造石精密机床床身的动静态性能进行仿真研究并试验验证。对选定的典型人造石精密机床床身进行受力分析,结果表明在工件、主轴箱、尾座、床鞍、刀垫-刀架-车刀等的重力以及切削力共同作用下,床身上的1号、2号导轨正面和侧面所受载荷均呈梯度分布；3号、4号导轨的正面所受载荷分布均匀,而侧面所受载荷呈梯度分布；固定主轴头的螺栓处载荷集中。利用有限元仿真软件ANSYS对HT200床身和同结构的人造石床身进行静力学仿真分析,结果表明：在相同的工况下,人造石床身各方向的变形量均大于HT200床身,并且其X方向变形对床身的整体变形量影响最大,Y方向次之,Z方向最小。通过导轨预埋45#钢件、增加床身尺寸等方式对人造石床身进行局部强化,强化处理后的床身各方向变形量均大幅降低,同时改善应力分布,减少应力集中。对人造石材料的阻尼性能进行研究,明确了树脂用量、最大骨料尺寸、稀释剂、增韧剂和固化剂含量等因素对人造石阻尼性能的定量表征,建立了人造石阻尼性能数学模型,并进行了实验验证。研究结果表明：当树脂用量增多时,人造石的阻尼比逐渐增大；最大骨料尺寸增大时,人造石的阻尼比逐渐下降,但下降的趋势逐渐变缓；随着稀释剂(丙酮)、固化剂(乙二胺)含量的增加,人造石的阻尼比先降低后增大,但稀释剂和固化剂含量对人造石阻尼性影响不显著；提高增韧剂(邻苯二甲酸二甲脂)的含量时,人造石阻尼性能先增大后降低,增韧剂含量为1.3%时,人造石的阻尼性能最好。采用仿真软件ANSYS对HT200床身和加强处理后的人造石床身动态性能进行仿真研究,两种材料床身的前八阶模态性能分析表明：强化处理后的人造石床身质量增加,加强导轨改变了结合面的动态参数,从而提高了人造石床身的动态性能,人造石床身的前八阶模态固有频率均高于HT200床身,随着模态阶数的增加,固有频率提高的幅度保持稳定；人造石床身与HT200床身的前八阶模态振型不完全相同,最大位移出现的位置不完全一致,最大相对位移量也互有高低。对两种材料床身进行谐响应分析,研究对床身变形影响较大的模态阶次,从而指导实际生产,避免共振。本文对人造石精密机床床身进行了动静态性能分析和结构强化,为人造石精密机床的设计开发奠定了基础。