大型真空电子束焊接设备的制造在国内还是一门新兴的技术,随着近年来制造业技术进步和对加工质量要求的不断提高,大型电子束焊接设备的研制也越来越受到重视,同时大型设备的制造精度水平也是国家制造业发展水平的一个重要标志。由于电子束焊接的工作必须在真空环境中进行,因此大型真空设备的制造有着与常规大型机械设备制造不同的特殊性。因此对大型真空电子束焊机的大型工作台进行精度分析,对提高大型真空电子束焊机的整机水平具有较大的工程应用价值和实用意义。本文研究的大型电子束焊机中的大型工作台精度分析的问题不仅涉及工作台本身,同时涉及设备工作过程中影响工作台精度的设备其它零部件的分析。　　本论文采用理论分析和仿真分析相结合的方法,依据结构力学、动力学、Hertz接触理论、振动理论和模态分析理论,研究分析了提高真空电子束焊机大型工作台的精度的方法。研究内容主要有:　　(1)采用加筋结构优化理论分析了真空箱体加筋数量对箱体结构的影响,利用模态分析理论对箱体易变形位置进行了研究,结合有限元分析软件ANSYS对某一型号真空电子束焊机用真空箱体进行了结构优化,并与实际测量进行了比。研究表明真空箱体采用合适高度和合适分布密度的加强筋可使真空箱体在抽真空时产生的变形尽可能较小,箱体的结构性能可得到良好的改善,有利于安装其上的运动部件在抽真空时获得良好的运动精度。　　(3)对大型工作台常用材料的抗振能力和承载能力进行了对比分析,为合理选择工作台材质提供了依据;对一款大型工作台的承载能力、安装不合理引起的平台弹性蠕变进行了分析,得到最大变形量的位置和数据,并对该工作平台实际测量数据进行对比,找到了该平面产生较大变形的原因,并对其进行了校正处理。测试分析及现场调试结果表明大型工作台装配工艺的合理性直接影响工作台的精度及设备的整体工作精度,对于较大的变形部位,可采用反向预加载荷的方法进行校正。　　(3)根据机械设计相关理论计算得到了满足某型号电子束焊机用滚珠丝杠的最小直径为24mm;根据赫兹接触理论研究了滚珠丝杠、单螺母、双螺母、轴承的轴向接触刚度、轴向变形与螺母位置、载荷、以及支撑方式之间的关系;得到了丝杠、单螺母、双螺母、轴承的轴向接触刚度,并提出了提高滚珠丝杠副轴向刚度的方法,为工程用大型工作台中滚珠丝杠副的合理选择与设计提供参考依据。　　(4)应用 ANSYS参数化设计语言建立了螺母副二维接触模型和滚珠丝杠副的三维实体模型。通过对接触模型的仿真分析,验证了应用接触理论分析单螺母接触变形的正确性;通过模态分析模块计算得到了不同支撑情况下滚珠丝杠副的固有频率和振型,对比分析了支撑方式提高滚珠丝杠副的刚度;最后应用动力学理论和振动理论建立了螺母副、轴承及滚珠丝杠结合面动力学模型,并应用拉格朗日方程建立了基于结合面的进给系统动力学微分方程。分析研究结果为大型工作台滚珠丝杠副选择合理安装方式提供理论参考依据。