支撑地脚作为精密数控机床的重要组成部件,其静刚度对机床整机静动刚度与加工精度均有重要影响。对于支撑地脚静刚度参数,目前国内支撑地脚生产厂商尚无明确的设计理论和技术规范,并且在机床设计与安装过程中地脚的选型也缺乏依据。因此,本文紧密结合国家科技重大专项课题研究任务,重点研究高性能支撑地脚静刚度建模方法、考虑地脚静刚度的机床整机静动态特性仿真技术、以及支撑地脚静刚度试验检测与模型修正方法,拟在提高国产精密卧式加工中心的静动特性。主要研究工作如下:基于分形理论,构建了支撑地脚结合面的接触刚度模型以及支撑地脚构件的结构刚度模型,给出了支撑地脚的切向与法向静刚度求解方法;分析了法向载荷、结合面形貌参数、构件材料属性对支撑地脚静刚度的影响规律;在此基础上,结合企业需求,进行了高性能支撑地脚结构优化设计,并给出了相应的设计方案。针对某精密卧式加工中心,构建了考虑弹性支撑约束条件的整机有限元模型,分析了支撑地脚静刚度对整机静、动态特性的影响规律;提出了支撑地脚刚度与床身重量的匹配原则;在此基础上,进行了T型床身三点支撑位置参数多目标优化,获得了可满足导轨变形误差要求的支撑点位置参数。开发了机床支撑地脚法向和切向刚度测试试验平台以及数据采集与分析系统软件,该试验系统采用高精度力传感器和位移传感器,具有测试精度高、界面友好、使用方便等特点;对新研制的支撑地脚进行了不同载荷条件下的法向和切向刚度测试试验,利用试验数据修正了上述理论模型,并验证了理论模型的正确性。