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现代数控机床日益朝着高速、高性能、专业化方向发展，数控高速雕铣机床是一种广泛应用于中小型精密模具和非金属材料加工领域的先进数控装备，高速主轴是高速雕铣机床的关键核心部件，主轴的动态特性是影响机床性能和加工质量的重要因素。本文以JDPMS-U型数控高速雕铣机床中对机床精度和动态特性影响比较大的主轴部件为研究对象，利用有限元法对主轴部件进行动态分析，找出薄弱环节，优化主轴部件结构及其参数，使机床主轴部件的动态性能得到较大提高。主要完成了以下工作：
(1)对本文研究的雕铣机床主轴结构和参数进行分析，包括主轴轴承、润滑和冷却系统、主轴跨距、动平衡设计等。并对轴承的刚度进行分析和计算，为电主轴单元动态特性的有限元分析做好准备。
(2)对主轴单元零件进行简化，运用三维设计软件Pro/E建立JDPMS-U数控高速雕铣机床主轴实体模型。利用ANSYS10.0软件对实体模型进行网格划分，获得有限元模型。
(3)采用有限元分析方法，运用ANSYS10.0软件计算，对JDPMS-U数控高速铣雕机床主轴部件进行模态分析，获得主轴的固有频率、振型，在模态分析的基础上，进行谐响应分析。
(4)采用实验模态分析方法对主轴部件进行模态响应分析，得到主轴部件在外载荷下的动态响应，与理论结果进行对比分析，验证了理论分析的模型的合理性。
(5)对多个转速下的电主轴进行振动测试分析，得到电主轴在不同工况下的固有频率和响应幅值，分析其对高精度加工的影响，验证了理论分析的模型的合理性。
(6)在主轴部件进行结构有限元分析和实验研究的基础上，分析对主轴动力学特性的影响因素以及主轴部件结构的薄弱环节，进行结构参数优化。