数控机床是由多部件组成的复杂而精密的整体系统,在运行过程中各部件都会产生振动,其中振动强度最大的部件就是机床的薄弱部件,而薄弱部件会显著影响加工质量。目前的研究普遍将机床整机视为一个刚体,认为刀具就是机床的薄弱部件,这种研究方法的缺陷在于忽略了机床内部结构的动力学特性。针对上述问题,本文以VMC850E型立式数控加工中心为研究对象,对如何辨识机床的薄弱部件、通过外加阻尼器的方式抑制薄弱部件振动做了以下研究:首先,利用实验模态分析法获取静态下机床结构的模态参数,机床结构的模态参数是机床的固有属性,只与机床本身的结构有关。根据机床结构的模态振型得到模态质量分布矩阵,模态质量越大则对应部件的振动能量越大,该部件越可能是薄弱部件,由此辨识出主轴最有可能是薄弱部件。在主轴随机启停的空运行实验中,通过主轴的响应信号和工作模态分析法辨识出了机床对应阶次的模态,因此确认主轴是实验机床的薄弱部件。其次,针对机床薄弱部件主轴的结构特点,设计了一种方便装卸的外加阻尼器装置,通过附加阻尼材料和质量块的形式来吸收主轴振动的能量,以减小主轴的振动强度。在外加阻尼器后,主轴空运行响应信号的幅值有明显的降低,说明外加阻尼器对主轴的振动有抑制效果;同时进一步分析了主轴的模态参数,发现在外加阻尼器后,主轴的固有频率、阻尼比发生了改变。最后,分别在主轴无外加阻尼器和外加阻尼器的条件下对相同形状的工件做了切削实验,探究外加阻尼大小对加工质量的影响。实验结果表明在特定的加工参数下,外加阻尼越大则主轴的振幅信号越小,说明抑振效果越好。研究了主轴的模态参数,根据工作变形分析法来分解主轴各阶模态对加工过程中振动的贡献程度,分析了切削激励力对主轴主振模态及振动特性的影响,以及外加阻尼器后主轴各阶模态对加工过程中结构振动贡献程度的变化情况。综上所述,本文主要通过实验模态分析法和工作模态分析法来辨识机床的薄弱部件,设计一种外加阻尼器来抑制薄弱部件的振动,并通过空运行实验和切削加工实验来验证外加阻尼器对薄弱部件的抑振效果。