摘要：针对现代高性能数控机床动力学建模与优化问题,提出一种适合机床动态分析的拓展传递矩阵法,该方法将机械系统划分为刚体、柔体和结合面三类元件,并以矩阵的形式给出元件数学模型。而整机的动力学模型则是由这三类元件组成的复杂网络,应用状态矢量传递思想对元件网络进行整合,最终得到用一个高维矩阵表示的整机模型,求解该高维矩阵能够方便地得到整机的动态特性。最后应用该建模方法对数控机床中一种直线电动机驱动进给功能部件进行动力学建模与分析,给出该功能部件频响函数的仿真与试验对比,并作了相应的分析。分析表明该方法对于数控机床整机的建模、动态特性分析具有很好的建模精度。该方法简化机床动力学的建模过程,更适合于工程应用。

关键词：数控机床 动力学 高维矩阵 传递矩阵法 

单位：北京航空航天大学机械工程及自动化学院 北京100191