结构动态特性是衡量数控机床性能的一项重要指标,对数控机床加工误差和效率均有重大影响。目前,有关数控机床动态特性的研究,多局限于整机试验模态测试和有限元仿真分析,尚未形成可有效指导数控机床主机企业进行产品设计与动态性能检验的方法、以及有关数控机床动态性能检测与评估的行业和国家标准。因此,本文紧密结合国家科技重大专项课题研究任务,着重研究了数控机床整机动态特性评价方法与相关关键技术,全文研究工作如下:基于立铣削切削力理论模型,通过切削实验进行参数识别,建立了数控机床动态激振力模型。该激振力模型由静态力和动态力组成,考虑了不同切削工艺参数对切削力频率成分的影响,能够很好的模拟机床加工时的动态切削力,可以获取机床在真实切削力作用下的响应,克服扫频分析的缺点。该激振力模型可以分频段对机床进行动态激励,获取机床不同频段的动态性能。针对典型拓扑结构的数控机床,建立了整机有限元模型。该有限元模型考虑了机床主要结合面的连接特性,能较好的代替实际机床进行动力学分析。在此基础上,利用已建立的激振力模型对机床进行有限元分析,获取机床的动态响应,并比较不同型机床的动态性能。最后,建立数控机床动态特性评估流程的仿真方法。搭建数控机床动态特性试验系统,通过试验的方法,快速获取数控机床整机动态特性。该系统采用高精度位移传感器和非接触式的电磁激振器,具有测试精度高、操作简单、方便快捷的特点,适合企业使用。用不同切削工艺下的动态切削力分频段激励,获取机床动态特性,同时验证有限元仿真的准确性。