重型机床广泛应用于航天航空、船舶、核电等行业，是衡量一个国家制造业水平的重要战略物资。结合面是重型机床的一个重要组成部分，其动静态特性直接影响机床的综合性能。论文以某型号国产重型龙门数控机床自主研发为背景，提出了一套重型机床结合面特性的基础实验、数字化建模、有限元分析及预测的综合方法，对国产高档重型数控机床的自主研发具有重要理论与实际意义。本研究主要工作如下：　　⑴建立了基于GW模型的栓接结合面刚度分析模型，设计了一套新的栓接结合面静态基础实验置，提出了栓接结合面的静态基础实验方法，介绍了结合面静态基础实验装置的构建，分析了结合面法向与切向刚度数据的提取方法，研究了螺栓大小、连接件材料、连接件表面粗糙度和预紧压力等工程中关注的因素对结合面静态法向与切向刚度的影响。　　⑵搭建了栓接结合面动态基础实验装置，提出了结合面法向与切向刚度数据的辨识方法，实验分析了螺栓大小、连接件材料、连接件表面粗糙度和预紧压力等工程中关注的因素对结合面动态法向与切向刚度、阻尼的影响，得到了大量不同因素影响下的结合面基础实验数据，并构建了结合面基础实验数据的管理原型系统，用于结合面基础实验数据的存储、分析、管理和应用。　　⑶建立了定量式的重型龙门机床的静压结合面刚度计算模型，利用静压支撑基础理论导出滑座-床身静压导轨结合面、横梁-立柱静压导轨结合面和溜板-横梁静压导轨结合面油膜厚度计算公式，研究了定量式静压支撑油膜厚度与油腔压力的关系。对滑座床身静压导轨、横梁立柱静压导轨和溜板横梁静压导轨结合面的静压油膜厚度测试与分析，验证了理论分析模型。　　⑷基于栓接结合面基础实验数据库与静压支撑结合面油膜刚度计算模型，提出了一种考虑结合面特性的组合结构工程实际分析的方法，开发了基于Ansys和Hypermesh的结合面特性应用与分析工具原型。并通过基础实验和小三段梁实验对该方法进行了验证，得到结合基础参数的映射原则。　　⑸研究了结合面对重型机床综合特性的影响，从零部件生产、组装到出厂过程展开跟踪测试与分析，获取了重型龙门机床的零部件生产过程中完整的性能数据，建立了各功能部件有效的三维模型及有限元模型。综合栓接结合部基础实验数据及静压支撑相关油膜初始厚度的分析与计算公式，建立了考虑结合面的重型龙门有限元模型，对龙门机床的起停冲击进行测试与分析，得到了各结合面在机床冲击时的影响比重，验证了耦合结合面特性的分析方法。