1.一種機(jī)床基礎(chǔ)大件動(dòng)態(tài)性能優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括以下步驟：
1)根據(jù)機(jī)床的動(dòng)力學(xué)分析要求，在CAD軟件中對(duì)機(jī)床裝配體模型進(jìn)行簡(jiǎn)化；
2)將簡(jiǎn)化后的機(jī)床裝配體模型導(dǎo)入到有限元分析軟件中；
3)在有限元分析軟件中對(duì)機(jī)床裝配體模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，并對(duì)機(jī)床的主軸箱進(jìn)行網(wǎng)格細(xì)化；
4)在有限元分析軟件中對(duì)機(jī)床裝配體模型進(jìn)行各基礎(chǔ)大件的材料屬性設(shè)置、結(jié)合面屬性設(shè)置和邊界條件設(shè)置，在對(duì)機(jī)床裝配體模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分的基礎(chǔ)上，完成機(jī)床裝配體的模態(tài)仿真分析，得到機(jī)床裝配體的固有頻率和振型，從而得到機(jī)床的一階固有頻率；
5)根據(jù)機(jī)床裝配體的固有頻率和設(shè)定的機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，在有限元分析軟件中完成機(jī)床裝配體的諧響應(yīng)分析，得到主軸箱端部在簡(jiǎn)諧力作用下X向、Y向和Z向的最大振幅響應(yīng)值；
6)在有限元分析軟件中對(duì)機(jī)床的一階固有頻率、三向的最大振幅響應(yīng)值和設(shè)定的機(jī)床基礎(chǔ)大件質(zhì)量特性參數(shù)進(jìn)行參數(shù)化，通過(guò)中心復(fù)合試驗(yàn)設(shè)計(jì)方式得到試驗(yàn)樣本點(diǎn)，利用仿真分析得到試驗(yàn)樣本點(diǎn)對(duì)應(yīng)的機(jī)床動(dòng)態(tài)性能響應(yīng)值；
7)根據(jù)步驟6)中試驗(yàn)樣本點(diǎn)和試驗(yàn)樣本點(diǎn)的響應(yīng)值，構(gòu)建各機(jī)床動(dòng)態(tài)性能響應(yīng)值和基礎(chǔ)大件質(zhì)量特性參數(shù)之間的二次多項(xiàng)式響應(yīng)面模型：
其中：y為機(jī)床動(dòng)態(tài)性能響應(yīng)值，x為一個(gè)基礎(chǔ)大件質(zhì)量特性參數(shù)，n為基礎(chǔ)大件的個(gè)數(shù)，β為待定系數(shù)，i和j均為基礎(chǔ)大件質(zhì)量特性參數(shù)序號(hào)，i、j和n均為自然數(shù)；
8)在上述得到的二次多項(xiàng)式響應(yīng)面模型基礎(chǔ)上，對(duì)各個(gè)基礎(chǔ)大件質(zhì)量特性參數(shù)求偏導(dǎo)數(shù)，得到基礎(chǔ)大件質(zhì)量特性參數(shù)對(duì)機(jī)床動(dòng)態(tài)性能影響的靈敏度，通過(guò)各靈敏度之間的比較，定性分析基礎(chǔ)大件對(duì)機(jī)床動(dòng)態(tài)性能的影響；
9)根據(jù)靈敏度定性分析結(jié)果得到影響機(jī)床動(dòng)態(tài)性能的薄弱環(huán)節(jié)；針對(duì)機(jī)床基礎(chǔ)大件中的薄弱環(huán)節(jié)，在二次多項(xiàng)式響應(yīng)面模型中改變基礎(chǔ)大件質(zhì)量特性參數(shù)，定量預(yù)測(cè)基礎(chǔ)大件質(zhì)量特性改變對(duì)機(jī)床動(dòng)態(tài)性能的影響趨勢(shì)和影響量，進(jìn)行定量分析，完成機(jī)床動(dòng)態(tài)性能優(yōu)化設(shè)計(jì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)床基礎(chǔ)大件動(dòng)態(tài)性能優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，其特征在于，步驟1)中，機(jī)床裝配體模型簡(jiǎn)化的具體方法為：
1)刪除機(jī)床裝配體中尺寸小的倒角和圓角；
2)刪除不影響仿真分析的小特征，所述的小特征包括螺釘孔、螺栓孔和注油孔；
3)簡(jiǎn)化傳動(dòng)系統(tǒng)，減速箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)使用等效質(zhì)量進(jìn)行簡(jiǎn)化，絲杠結(jié)構(gòu)使用圓柱代替；
4)簡(jiǎn)化主軸結(jié)構(gòu)，進(jìn)行裝配體仿真分析時(shí)，將主軸作為一個(gè)整體進(jìn)行分析，使用等效實(shí)體模型和等效質(zhì)量進(jìn)行代替；
5)簡(jiǎn)化輔助結(jié)構(gòu)，對(duì)裝配體結(jié)構(gòu)剛性不產(chǎn)生影響的輔助結(jié)構(gòu)，使用質(zhì)量點(diǎn)進(jìn)行代替；
6)刪除裝配體中尺寸過(guò)小的平面特征，保證好的單元質(zhì)量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)床基礎(chǔ)大件動(dòng)態(tài)性能優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，其特征在于，步驟5)中，在諧響應(yīng)分析時(shí)，將邊界條件中的力邊界條件進(jìn)行如下設(shè)置：在主軸端施加兩組數(shù)值相等的切向切削力，大小為機(jī)床在額定功率下加工的切向切削力幅值，相位角差90°，用于模擬刀具的實(shí)際工作狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)床基礎(chǔ)大件動(dòng)態(tài)性能優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，其特征在于，步驟6)中，對(duì)機(jī)床裝配體基礎(chǔ)大件質(zhì)量特性參數(shù)進(jìn)行參數(shù)化設(shè)置時(shí)，采用中心復(fù)合試驗(yàn)設(shè)計(jì)方式得到試驗(yàn)樣本點(diǎn)；通過(guò)有限元方法進(jìn)行機(jī)床裝配體模態(tài)分析和諧響應(yīng)分析，得到上述試驗(yàn)樣本點(diǎn)對(duì)應(yīng)的機(jī)床動(dòng)態(tài)性能響應(yīng)值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種機(jī)床基礎(chǔ)大件動(dòng)態(tài)性能優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，其特征在于，步驟6)中對(duì)機(jī)床基礎(chǔ)大件質(zhì)量特性參數(shù)化包括以下步驟：
6.1對(duì)基礎(chǔ)大件質(zhì)量參數(shù)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)方式采用中心復(fù)合試驗(yàn)；以基礎(chǔ)大件原始設(shè)計(jì)質(zhì)量為中心，下限為機(jī)床基礎(chǔ)大件原始設(shè)計(jì)質(zhì)量的90％，上限為機(jī)床基礎(chǔ)大件原始設(shè)計(jì)質(zhì)量的110％，得到中心復(fù)合試驗(yàn)方式下的試驗(yàn)樣本點(diǎn)；
6.2通過(guò)仿真分析計(jì)算得到中心復(fù)合試驗(yàn)方式下的機(jī)床動(dòng)態(tài)性能響應(yīng)值，包括參數(shù)化的機(jī)床一階固有頻率和參數(shù)化的主軸箱端部在簡(jiǎn)諧力作用下X向、Y向、Z向的最大振幅響應(yīng)值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)床基礎(chǔ)大件動(dòng)態(tài)性能優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，其特征在于，步驟7)中，采用最小二乘法擬合得到機(jī)床裝配體基礎(chǔ)大件質(zhì)量特性參數(shù)與機(jī)床動(dòng)態(tài)性能響應(yīng)值之間的二次多項(xiàng)式響應(yīng)面模型。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種機(jī)床基礎(chǔ)大件動(dòng)態(tài)性能優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述步驟7)中，擬合二次多項(xiàng)式響應(yīng)面模型包括以下步驟：
7.1輸出變量分別為機(jī)床一階固有頻率和主軸箱端部在簡(jiǎn)諧力作用下X向、Y向、Z向的最大振幅響應(yīng)值，設(shè)計(jì)變量為機(jī)床基礎(chǔ)大件的質(zhì)量特性參數(shù)；
7.2采用最小二乘法對(duì)輸出變量和設(shè)計(jì)變量進(jìn)行擬合，得到二次多項(xiàng)式響應(yīng)面模型的擬合系數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)床基礎(chǔ)大件動(dòng)態(tài)性能優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，其特征在于，步驟8)中，通過(guò)對(duì)二次多項(xiàng)式響應(yīng)面模型中作為設(shè)計(jì)變量的各個(gè)基礎(chǔ)大件質(zhì)量特性參數(shù)求偏導(dǎo)，得到機(jī)床裝配體基礎(chǔ)大件質(zhì)量特性對(duì)動(dòng)態(tài)性能響應(yīng)值的靈敏度，其中，各基礎(chǔ)大件質(zhì)量特性參數(shù)變化時(shí)引起機(jī)床動(dòng)態(tài)性能變化最大的要素即為機(jī)床動(dòng)態(tài)性能薄弱環(huán)節(jié)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)床基礎(chǔ)大件動(dòng)態(tài)性能優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，其特征在于，步驟9)中，通過(guò)改變二次多項(xiàng)式響應(yīng)面模型中的基礎(chǔ)大件的質(zhì)量特性值，得到機(jī)床動(dòng)態(tài)性能響應(yīng)值，能夠定量分析出基礎(chǔ)大件質(zhì)量特性參數(shù)的改變對(duì)機(jī)床動(dòng)態(tài)性能影響的趨勢(shì)和影響量；根據(jù)預(yù)測(cè)的趨勢(shì)和影響量，修改機(jī)床原始裝配體模型中的薄弱環(huán)節(jié)，進(jìn)行定量分析，完成機(jī)床動(dòng)態(tài)性能的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)床基礎(chǔ)大件動(dòng)態(tài)性能優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述的有限元分析軟件采用ANSYS/Workbench軟件。