董秀丽，米洁

（北京信息科技大学机电工程学院，北京 100192）

0 引言

随着近年来数字信号处理方法的发展，模态分析技术在汽车、机床、电气机械、飞行器等工业领域得到了广泛的应用［1］。这是一种理论与实验紧密结合的、行之有效的方法。实践证明，它能解决复杂的动力学问题，因而有着巨大的生命力，并得到了广泛的发展。振动系统的特性可以用模态来描述［2］。表征模态的特征参数是振动系统的各阶固有频率、固有振型（主振型）、模态质量、模态刚度和模态阻尼等。建立用模态参数表示的振动系统方程并确定其模态参数的过程便称为模态分析［3］。模态试验分析方法还可用于处理机械结合面。机械结合面是指机床的多个零件、组件、部件之间相互接触的表面，简称“结合面”或“接触面”［4－5］。机床的动态特性很大程度上取决于结合面的特性，结合面参数的正确与否对整个机床的有限元模型的建模精度有重要的作用。导轨结合面作为机床结合面的重要组成部分［6］，如何正确处理是关键。

本文对于机床中采用的导轨滑块系统，对导轨滑块结合面进行处理。通过对滑块进行模态实验，得出固有频率等特性参数，验证结合面处理模型的正确性。

1 导轨滑块系统的建模及仿真

本文研究对象为高速滚珠丝杠实验台中的导轨滑块部分，导轨系统由两条导轨、一个滑块及丝杠构成，导轨滑块的外观形状如图1 所示。

机床在动态力的作用下，结合部表现出来既有弹性又有阻尼，因此任何一个结合部都可以简化为一系列等效弹簧和等效阻尼器构成的动力学模型。……