精密机床实体建模与动力学分析【开题报告】
高速精密重载机械手多领域仿真与动力学分析研究的开题报告
高速精密重载机械手多领域仿真与动力学分析研究的开题报告一、研究背景和意义随着工业自动化技术的飞速发展，机械手在工业生产中的应用越来越广泛，尤其是在生产线上的自动化生产过程中，机械手扮演着至关重要的角色。
机械手的精度、速度和负载能力等是衡量机械手优劣的重要指标，优质的机械手可以使得生产效率更高、成本更低。
因此，机械手的设计和动力学分析显得尤为重要。
本课题拟研究的是高速精密重载机械手的多领域仿真和动力学分析，主要围绕以下几个方面展开研究：1. 对机械手进行多领域仿真，包括结构、控制、运动学和动力学等方面的仿真分析，确保机械手设计合理、性能优良；2. 对机械手的轨迹规划和运动控制进行研究和优化，提高机械手在工业生产中的精度和速度；3. 对机械手的动力学进行分析，包括载荷对机械手运动的影响、机械手机构结构的优化等，提高机械手的负载能力和运动稳定性。
这些研究成果将有助于提高机械手在工业生产中的应用水平，提高工业生产的效率和效益。
二、研究内容和方法本课题将主要开展以下研究工作：1. 对机械手进行多领域仿真和分析，采用Solidworks、Pro/E、ADAMS等软件对机械结构、运动学、动力学等方面进行仿真分析。
通过仿真分析得到机械手在运动中的受力状态、运动轨迹以及不同工况下的机械手性能等重要参数。
2. 对机械手的轨迹规划和运动控制进行研究和优化，其中包括基于PID控制器的速度控制和位置控制算法的研究和优化，以及利用逆运动学方法进行机械手运动轨迹的规划和控制等。
3. 对机械手的动力学进行分析，分析载荷对机械手运动的影响，对机械手机构结构进行优化，提高机械手的负载能力和运动稳定性。
本课题将采用仿真和实验相结合的方法，利用Solidworks、Pro/E、ADAMS等软件进行多领域仿真，再通过实物机械手进行实验验证。
三、预期成果本课题预期取得以下成果：1. 研究出高速精密重载机械手的多领域仿真和动力学分析方法，获得机械手运动学、动力学、受力状态等关键参数。
桥式起重机虚拟样机与动力学仿真研究的开题报告
桥式起重机虚拟样机与动力学仿真研究的开题报告一、研究背景随着现代工业的快速发展，桥式起重机逐渐成为工业生产中不可或缺的设备。
桥式起重机是用于跨越车间或矿井等场所的机器，常常用于提升沉重物品。
随着新型材料和新的技术的引入，桥式起重机的性能和应用领域也在不断拓展。
因此，研究桥式起重机的动力学特性和优化设计方法对于提高其性能和应用领域具有重要意义。
二、研究目的本研究旨在采用虚拟样机和动力学仿真技术，研究桥式起重机的动力学特性和优化设计方法。
具体来说，本研究将对桥式起重机的结构和运动学性能进行建模，并通过数值模拟方法对其运动学和动力学特性进行研究和分析。
三、研究内容1. 桥式起重机虚拟样机模型的建立：利用虚拟样机技术，建立三维模型，包括起重机的主体结构、传动系统、控制系统等。
2. 桥式起重机动力学模型的建立：通过运动学分析确定桥式起重机的运动学模型，建立包括载荷、伺服控制、摩擦、弹性变形等因素的动力学模型。
3. 桥式起重机动力学仿真并优化设计：以某一标准型号的桥式起重机为例，采用Matlab和Simulink软件进行动力学仿真，并对设计参数进行优化，以提升其性能和工作效率。
四、研究意义1. 提高桥式起重机性能和效率，为企业降低生产成本、提高生产效率和保证产品质量奠定基础。
2. 实现桥式起重机的数字化设计和虚拟制造，缩短产品开发周期和降低生产成本。
3. 推动数字化制造技术的发展，并为现代制造业的发展提供技术支撑。
五、研究方法本研究将采用以下方法：1. 文献查阅：通过查阅相关文献，了解桥式起重机的结构、特性和设计原则。
2. 建模：利用虚拟样机技术，建立桥式起重机的三维模型。
3. 运动学分析：对桥式起重机进行运动学分析，确定其运动学模型。
4. 动力学分析：建立包括载荷、伺服控制、摩擦、弹性变形等因素的动力学模型。
5. 仿真分析：采用Matlab和Simulink软件进行动力学仿真分析，并对设计参数进行优化。
六、预期结果通过本研究，预期实现以下方面的结果：1. 桥式起重机的虚拟样机模型的建立。
微细结构超精密加工工艺分子动力学仿真的开题报告
微细结构超精密加工工艺分子动力学仿真的开题报告一、研究背景微细结构超精密加工技术是一种将物质加工到nm或以下尺度的先进制造技术。
它在微电子、生物医学、纳米材料等领域具有广泛的应用。
微细结构超精密加工技术具有非常高的加工精度和制造效率，并且在器件性能与结构功能设计等方面也具有很大的潜力。
当前，微细结构超精密加工技术面临着很多挑战。
其中一个主要问题是由于加工精度较高、零件尺寸较小，机械加工方法难以加工，这就需要寻找更高效、更准确的加工方法。
分子动力学仿真方法能够定量地预测微纳尺度下材料的动态力学行为，为超精密加工提供理论基础和技术支持。
二、研究目的本研究旨在利用分子动力学仿真方法，研究微细结构超精密加工中的分子动力学过程，定量预测材料受力、变形和损耗等物理过程，为超精密加工提供理论支持和技术指导。
三、研究内容1.建立微细结构超精密加工模型利用分子动力学方法建立材料的数值模型，分析不同形状结构、不同原子组成的材料在微纳尺度下的性质和行为。
2.模拟超精密加工过程通过模拟和分析超精密加工过程中的力学性质和变形行为，研究该过程中的分子动力学过程，为优化加工过程提供一定的理论基础。
3.分析材料性质与加工效果的关系在微细结构超精密加工过程中，材料性质与加工效果的关系是非常重要的。
本研究通过对不同材料参数进行比较分析，验证加工效果与材料性质之间的关系，为超精密加工提高质量提供关键信息。
四、研究意义利用分子动力学仿真方法，研究微细结构超精密加工工艺的分子动力学过程，能够对加工精度、材料性质和加工效果等关键问题进行深入研究和解决。
这对于推动微纳制造技术的发展，促进微观材料科学的研究，提高微细结构超精密加工的质量和效率具有重要的意义。
五、研究方法本研究将采用分子动力学仿真方法，建立微细结构超精密加工的数值模型，并进行相关分析和计算。
基于分子动力学仿真，对微细结构超精密加工工艺中的分子动力学行为进行定量分析，建立材料的物理模型，分析加工过程中的变形、损失等动力学特性。
XH715立式加工中心动力学建模及优化设计研究的开题报告
XH715立式加工中心动力学建模及优化设计研究的
开题报告
一、研究背景与目的
随着国家制造业向高端自主创新转型，立式加工中心在机械制造中的应用越来越广泛。
为了满足市场需求，提高设备的生产效率和加工质量，需要对立式加工中心进行动力学建模和优化设计。
为此，本文拟对XH715立式加工中心进行动力学分析、建模和优化设计，以期实现优化加工质量和加工效率的目标。
二、主要研究内容及方法
1.动力学分析
本文将对XH715立式加工中心的主轴系统、台面系统、液压系统和控制系统进行系统分析，找出系统中的关键构件和相互作用关系，明确各部分的受力情况。
2.动力学建模
基于动力学分析，本文将建立XH715立式加工中心的动力学模型，包括机械结构、电气控制和液压系统等多个方面。
通过建立模型，可以更加深入地了解机床的工作原理和受力情况，为后续的优化设计提供参考依据。
3.优化设计
本文将针对建立的动力学模型，针对加工效率、加工质量、切削力等不同指标，设计优化方案，并通过仿真与实验进行验证和优化。
三、预期的成果
1.建立XH715立式加工中心的动力学模型，分析机床的受力情况和工作原理；
2.对机床进行优化设计，提高加工效率和加工质量；
3.验证优化方案的可行性和有效性。
四、研究意义
立式加工中心在制造业中的应用越来越广泛，对其进行动力学建模和优化设计，可以提高加工效率和加工质量，提高国内设备的竞争力，推动整个机械制造行业的发展。
数控机床的开题报告
数控机床的开题报告数控机床的开题报告一、引言数控机床是现代制造业中不可或缺的重要设备，它通过计算机控制系统实现对机床运动的精确控制，大大提高了加工精度和效率。
本文将对数控机床的发展历程、应用领域以及未来趋势进行探讨。
二、数控机床的发展历程数控机床的发展可以追溯到20世纪50年代，当时的数控技术还处于起步阶段。
随着计算机技术的不断进步，数控机床逐渐实现了自动化、智能化的发展。
从最初的单轴控制到如今的多轴联动控制，数控机床的功能不断完善，加工范围也不断扩大。
三、数控机床的应用领域数控机床广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等行业。
在航空航天领域，数控机床可以精确加工各种复杂形状的零部件，保证飞机的安全性和可靠性。
在汽车制造领域，数控机床可以高效加工汽车发动机、车身零部件等，提高汽车的性能和质量。
在电子设备领域，数控机床可以加工微小的电子元件，满足电子产品对精度和稳定性的要求。
四、数控机床的优势和挑战数控机床相比传统机床具有诸多优势。
首先，数控机床可以实现高精度、高效率的加工，大大提高了产品的质量和生产效率。
其次，数控机床具备灵活性强的特点，可以通过更换刀具和调整程序，适应不同加工要求。
然而，数控机床的发展也面临一些挑战。
首先，数控机床的价格相对较高，对于中小企业来说仍然存在一定的门槛。
其次，数控机床的操作和维护需要一定的专业知识和技能，对操作人员的要求较高。
五、数控机床的未来趋势随着人工智能技术的快速发展，数控机床也将迎来更加智能化的发展。
未来的数控机床将具备更强大的自主学习和优化能力，能够根据不同的加工要求自动调整参数和程序。
同时，数控机床还将与云计算、大数据等技术相结合，实现远程监控和故障预警，提高设备的可靠性和稳定性。
六、结论数控机床作为现代制造业的重要装备，其发展历程、应用领域以及未来趋势都具有重要的意义。
随着技术的不断进步，数控机床将在各个领域发挥更大的作用，为制造业的发展提供有力支持。
基于VERICUT的机床建模和数控车削加工仿真技术的开题报告
基于VERICUT的机床建模和数控车削加工仿真技术的开题报告一、选题背景随着制造业的发展，数控机床已经成为制造业中不可或缺的组成部分。
数控机床具有精度高、质量稳定、高效率等优点，可适用于多种加工工艺。
但是，数控机床的加工过程需要高度准确的控制和计算，一旦程序出现错误，将导致加工品质下降、生产效率降低、物品浪费等不良后果。
因此，如何进行机床建模和数控车削加工仿真，成为制造业中的重要研究内容之一。
其中，VERICUT是一款基于虚拟机床技术的仿真软件，拥有机床建模和数控车削加工仿真两项重要功能，可对制造过程中的加工程序进行验证和优化。
基于VERICUT的机床建模和数控车削加工仿真技术，可以提高数控机床加工的准确性和效率，为制造业的发展贡献力量。
因此，深入研究基于VERICUT的机床建模和数控车削加工仿真技术，对于推动制造业的现代化和智能化进程具有重要的实际意义。
二、研究方法本文将采用文献研究法、实验法、模拟仿真法等多种研究方法，综合运用VERICUT软件、ANSYS软件等技术工具，对基于VERICUT的机床建模和数控车削加工仿真技术进行深入研究和分析。
具体而言，首先从理论层面探讨VERICUT软件的基本原理和功能特点，研究机床建模和数控车削加工仿真技术的实现途径及其相关技术指标。
然后，在VERICUT软件中进行机床建模和数控车削加工仿真的实验研究，验证技术方案的有效性和可行性。
三、研究目标本文旨在深入研究基于VERICUT的机床建模和数控车削加工仿真技术，探讨其实现机制和使用效果，从而提出相关的技术指导和建议。
具体研究目标包括：1.建立机床模型，构建加工过程的仿真模型，验证仿真模型的正确性和实用性。
2.采用数控车削加工程序对仿真模型进行加工仿真，分析仿真结果与实际加工结果的差异，探讨仿真模型的优化方案。
3.探讨基于VERICUT的机床建模和数控车削加工仿真技术的优点和不足之处，提出技术改进的建议和措施，为制造业提供参考依据。
(完整word版)毕业设计开题报告范例
南京工程学院毕业设计开题报告课题名称： MK2110数控磨床动力学模拟与床身结构优化设计(楷体三号加粗) 学生姓名:王亮学号: 201020121 指导教师：赵丽讲师李艳讲师所在院(系)部:机械工程学院专业名称：机械设计制造及其自动化（机械设计)2012 年 00 月 00 日说明1．根据南京工程学院《毕业设计（论文)工作管理规定》，学生必须撰写《毕业设计（论文）开题报告》,由指导教师签署意见、教研室审查，系教学主任批准后实施。
2．开题报告是毕业设计（论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一.学生应当在毕业设计(论文）工作前期内完成，开题报告不合格者不得参加答辩.3．毕业设计开题报告各项内容要实事求是,逐条认真填写.其中的文字表达要明确、严谨，语言通顺,外来语要同时用原文和中文表达.第一次出现缩写词，须注出全称。
4．本报告中，由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述,应不少于2000字，没有经过整理归纳，缺乏个人见解仅仅从网上下载材料拼凑而成的开题报告按不合格论。
5．开题报告检查原则上在第2～4周完成，各系完成毕业设计开题检查后，应写一份开题情况总结报告。
毕业设计(论文）开题报告注：可重点参考该开题报告的内容，排版格式等以机械工程学院要求为准。
文献综述结构构件达到最大承载能力或达到不适于继续承载的变形的极限状态:①整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡如倾覆等；②结构构件或连接因材料强度被超过而破坏，包括疲劳破坏,或因过度的塑性变形而不适于继续承载;③结构转变为机动体系；④结构或结构构件丧失稳定如屈曲等。
（2)正常使用极限状态。
结构或结构构件达到使用功能上允许的某一限值的极限状态。
出现下列状态之一时，即认为超过了正常使用极限状态:①影响正常使用或外观的变形；②影响正常使用或耐久性能的局部损坏包括裂缝；③影响正常使用的振动；④影响正常使用的其它特定状态。
2。
3 结构设计的基本方法在结构的可靠与经济之间选择一种合理的平衡,力求以最低的代价,使所建造的结构在规定的条件下和规定的使用期限内，能满足预定的安全性、适用性和耐久性等功能要求.为达到这个目的，人们采用过多种设计方法。
机床开题报告
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。
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毕业设计开题报告机械设计制造及自动化精密机床实体建模与动力学分析1选题的背景、意义近20年来，机床不断向高速和精密方向发展。
基于材料去除的冷加工技术, 从本世纪60 年代初美国用单点金刚石刀具对电解铜进行加工,并成功地切削出镜面以来, 在加工精度方面发生了质的变化, 促使了超精密加工技术的产生和发展。
一般认为, 被加工零件的尺寸和形位误差小于零点几微米, 表面粗糙度介于几纳米到十几纳米之间的加工技术, 是超精密加工技术。
精密和超精密加工技术的发展,直接影响到一个国家尖端技术和国防工业的发展,因此世界各国对此都极为重视,投入很大力量进行研究开发,同时实行技术保密,控制关键加工技术及设备出口。
随着航空航天、高精密仪器仪表、惯导平台、光学和激光等技术的迅速发展和多领域的广泛应用,对各种高精度复杂零件、光学零件、高精度平面、曲面和复杂形状的加工需求日益迫切。
目前国外已开发了多种精密和超精密车削、磨削、抛光等机床设备,发展了新的精密加工和精密测量技术[1]。
机床工业是装备制造业和国防工业的基础。
机床切削时的振动和变形不仅直接影响机床的动态精度和工件的加工质量，而且会导致生产效率下降、刀具磨损加剧，甚至直接导致机床故障和使用寿命缩短。
提高精密机床的加工精度迫在眉睫。
精密、超精密机床振源主要来源于机内振源和机外振源。
其中，机内振源主要来源于机床各主轴伺服驱动系统与传动系统的振动，包括转子旋转不平衡及电磁力不平衡引起的振动；机床回转零件的不平衡引起的振动；运动传递过程中引起的振动；往复部件运动的惯性力引起的惯性力振动；切削时的冲击振动等。
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等。
因此，对机床动力学特性进行深入研究十分必要。
这种高要求的设计理念要求设计人员在设计过程中，对机床的动态特性进行研究。
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更为重要。
高速精密机床系统动力学是以精密机床为对象，以结构动力学、加工系统动力学及传动系统动力学等为主要研究内容，以三维建模、数值计算、动态特性分析和动态性能测试等为手段，为机床设计、制造提供基本理论及设计依据的学科[2]。
2.相关研究的最新成果及动态2.1国内外精密机床发展情况1)国外超精密机床的发展情况研发超精密机床是发展超精密加工的重要前提条件[3]。
近年来发达国家已成功开发了多种先进的超精密加工机床。
超精密机床的发展方向是:进一步提高超精密机床的精度,发展大型超精密机床,发展多功能和高效专用超精密机床。
美、英、德等国在上世纪七十年代(日本在八十年代)即开始生产超精密机床产品,并可批量供货。
在大型超精密机床方面,美国的LLL国家实验室于1986年研制成功两台大型超精金刚石车床:一台为加工直径2.1m的卧式DTM-3金刚石车床,另一台为加工直径1.65m的LODTM立式大型光学金刚石车床[4]。
其中,LODTM立式大型光学金刚石车床被公认为世界上精度最高的超精密机床。
美国后来又研制出大型6轴数控精密研磨机,用于大型光学反射镜的精密研磨加工。
英国的Cranfield精密加工中心于1991年研制成功OAGM-2500多功能三坐标联动数控磨床(工作台面积2500mm×2500mm),可加工(磨削、车削)和测量精密自由曲面[5]。
该机床采用加工件拼合方法,还可加工出天文望远镜中直径7.5m的大型反射镜。
日本的多功能和高效专用超精密机床发展较快,对日本微电子和家电工业的发展起到了很好的促进作用。
2)国内超精密机床的发展情况在过去相当长一段时期,由于受到西方国家的禁运限制,我国进口国外超精密机床严重受限。
但当1998年我国自己的数控超精密机床研制成功后,西方国家马上对我国开禁,我国现在已经进口了多台超精密机床。
我国北京机床研究所、航空精密机械研究所、哈尔滨工业大学等单位现在已能生产若干种超精密数控金刚石机床。
哈尔滨工业大学研制的加工KDP晶体大平面的超精密铣床。
KDP晶体可用于光学倍频,是大功率激光系统中的重要元件。
必须承认,在超精密机床技术方面,我们与国外先进水平相比还有相当大的差距,国产超精密机床的质量水平尚待进一步提高。
2.2动力学分析国内外研究进展1)结构系统整机建模整机动力学建模是机床动力学分析和动态设计过程中的关键。
其建模过程需根据机床的设计图纸或实际结构作适当简化。
常见的整机动力学模型有集中参数模型、分布质量模型和有限元模型。
在集中参数模型中［6］，结构的质量用分散在有限个点上的集中质量来替换，结构的弹性用没有质量的当量弹性梁来替换，结构的阻尼假设为迟滞型的结构阻尼，结合部简化为集中的等效弹性元件和阻尼元件。
1964年taylor曾在摇臂钻床刚度计算中采用集中质量思想，得到了与实测值较一致的固有频率和振型。
该方法的不足之处在于工程上往往难以用简单合理的力学模型来模拟复杂的机床结构进行动力学分析，且精度较低。
分布质量模型由于将较大的质量块分成小块，将子结构简化为质量均匀的等截面梁，比集中质量法更接近实际，计算也较简单。
张广鹏等［7］在机床整机动态建模中采用了分布质量梁模型，得到加工中心的固有频率和动柔度频响。
该方法编程工作量大，但可快速且较为准确地预测机床整机动态特性，其计算精度比集中质量法高。
有限单元法比前述两种方法更进一步，先对求解区域划分单元，再选定逼近模式分片插值，分析得到单元特征矩阵，最后把各单元特征矩阵组装成总特征矩阵，得到整个机构的方程组进行求解。
Jiang等［8］建立了机床整机的有限元动力学模型，对机床结合面联接件的位置与数量进行了拓扑优化设计。
赵宏林等［9］开发了基于有限元法的机床整机特性分析软件，实现了在图纸设计阶段预测其整机静动态及热态综合特性的目的，缩短了产品开发周期。
相比于分布质量梁模型及集中参数模型，有限元模型模拟实际结构精度高，但其计算效率与单元的大小和逼近模式的复杂程度直接相关。
现阶段高频率和大容量存储计算机技术使得有限元建模和分析的效率进一步提高，同时使其可视性和直观性得到充分体现。
Zatarain等［10］建立的基于Nastran和Ideas的立柱移动式铣床动态有限元分析模型，周德廉等［11］建立的基于Ansys的高精度内圆磨床M2120A整机结构动力学模型充分体现了商业有限元软件在结构系统整机建模分析的高效率和高精度。
近年来，国内外学者在有限元法基础上发展了虚拟现实技术［12］、模态力法［13］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。
该方法与单一有限元分析相比，精度相当，但计算速度更快。
由于机床动力分析中许多参数依赖于测试，单靠理论计算往往得不到符合工程实际的解析，因此将动态测试技术和有限元技术结合很有必要。
Elbestawi等［14］针对高速铣削和磨削相结合的加工装备进行动力学分析时，先在样机的动态测试中获得结合面参数，再进行各构件模态振型和固有频率的有限元求解，最后用样机动态测试对动力学整机模型进行修正和验证。
该方法使得整机的动力学理论模型较精确地模拟了实际结构。
2)主轴的动力学分析机床的主轴是机床整个动态结构中的主体部分，因此对机床的主轴进行动力学研究是十分关键和重要的。
但就目前来看，国内对铣床主轴进行动力学分析时，仅局限于对主轴零件进行，且都是在静态状态下完成的，其结果最多只能对主轴的强度、刚度以及固有频率进行校核。
这与机床日益增长的高精度、高效率的要求是不相匹配的。
高技术的机床设计要求有坚实的理论基础和近乎完美的仿真结果为之提供可靠依据。
作为一种加工工具，静态仿真结果对其指导意义并不大。
这就迫切希望能通过某种软件，对机床进行工况下的动力学特性分析，将仿真结果逼近真实。
3课题的研究内容及拟采取的研究方法（技术路线）、研究难点及预期达到的目标3.1 研究内容：1）建立机床三维实体模型和机床主轴模型；2）获取精密机床主轴、床身等功能部件模态、振型等动力学特征参数，指导产品的改进及优化设计；3）根据机床动力学原理，提出提高主轴组件的静刚度或增大主轴组件阻尼以提高主轴组件动刚度措施，实现机床主轴动态性能改善。
3.2 采取的研究方法（技术路线）1）通过三维建模软件UG对机床的整体，关键部件和主轴进行实体建模。
2）使用有限元分析软件ANSYS对机床的模型进行有限元划分，和模态分析获取机床、床身和主轴的振型图，动力学参数。
3）在振型图和动力学的基础上，优化设计机床的薄弱部位，提高机床动态性能。
3.3 研究难点ANSYS对机床三维分析时，结合面的选择有待研究。
3.4 预期达到的目标建立机床和主轴的三维模型，并进行模态分析，得出低阶模态、振型，找出机床结构的薄弱环节，提出优化方案。
4研究工作详细工作进度和安排2011年1月10日文献综述、外文翻译；2011年2月24日开题报告；2011年3月20日机床实体建模；2011年4月20日图纸绘制；2011年5月10日模态分析；2011年5月18日毕业设计初稿；2011年5月27日毕业设计定稿。
5参考文献[1]袁哲俊.精密和超精密加工技术的新进展[J].哈尔滨工业大学学报,2006,40(3):289～291.[2]熊万里,钟国富,纪宗辉.高速精密机床系统动力学的研究进展[J].湖南大学国家高效磨削工程中心,2009年9期[3]袁哲俊;精密和超精密加工技术的新进展[J]. 工具技术 2006年03期[4]Bryan. Design and Construction of an Ultap recision 84 inch DiamondTurning Machine [ J ]. Precision Engineering, 1979, 1 (1) : 13 - 17.[5]WalkerDavid D, Shore Paul R. Manufacture of segments for extremelylarge telescopes: a new perspective [ C ] / / In: Ardeberg AL,AndersenT ( eds). Second BackaskogWork2 shop on Extremely Large Telescopes Proceedings of the SP IE, 2004: 277 - 284.[6]廖伯瑜现代机械动力学及其工程应用 2003[7]张广鹏，史文浩，黄玉美.机床整机动态特性的预测解析建模方法 [J].上海交通大学学报，2001(12)[8]Jiang T.Chirehdast M A System approach to structural topologyoptimization:designing optimal connections 1997(119)[9]赵宏林，张文河，盛伯浩.机床整机综合特性的预测[R]. 1998(03)[10]Zatarain M.Lejardi E.Egana F Modular synthesis of machine tools1998(01)[11]周德廉.陈新高精度内圆磨床整机动力学建模及优化设计 [J] -东南大学学报2001(02)[12]Yeh T P.Vance J M Applying virtual reality technique tosensitivity-based structural shape design 1998[13]陈卫福.孙建光.范晋伟模态力法用于机床结构系统动态分析的研究[J].北京工业大学学报2000(01)[14]Elbestawi M A Development of a novel modular and agile facemachining technology 2002(01)[15]袁安富; 郑祺;基于ANSYS的机床模态分析[J].CAD/CAM与制造业信息化;2008，08：52[16]杨明亚,杨涛,汤本金 ,周永良,阴红,ANSYS 在数控机床模态分析中的应用[J].中国制造业信息化,2006 ,35(17)：40。