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随着国内外机床向高速度、高精度的不断发展，对木工机床的动态性能要求越来越高。本文以E-305S立式木工铣床为研究对象，将仿真分析与试验研究方法相结合，围绕铣床整机有限元建模分析、ODS(Operating Deflection Shapes)试验、铣削试验及结构优化展开研究，主要包括以下几个方面: 首先建立了铣床整机三维模型，基于弹簧—阻尼单元等效结合面方法，采用Hypermesh和ANSYS联合建立了铣床有限元模型，对刚性和柔性两种联接模型进行了模态分析;采用锤击法对木工铣床进行了模态试验，得到铣床的固有频率及振型，对比有限元分析与试验结果，柔性建模分析误差在0.14％～13.61％之间，刚性建模分析误差则较大，说明了铣床结合面柔性建模分析更加准确; 其次，对铣床进行了ODS试验，识别出铣床不同工作状态下的ODS频率及工作振型，得到与铣床固有频率接近的3个固定的频率范围35～50Hz，100～110Hz和130～147.5Hz，根据模态振型及ODS工作振型，指出了铣床存在的薄弱环节。 通过对铣床不同铣削状态进行试验和数据采集，对振动信号进行了时域分析和频域分析，对比模态分析和ODS试验结果，发现铣床工作时在频率86.3Hz，147.5Hz以及177.2Hz附近振动幅度较大，并研究了铣床实际工作状态下的固有振动与强迫振动情况。 最后针对铣床的薄弱环节进行了结构优化，对比三种优化设计方案分析结果选择采用方案三;对方案三中优化后铣床进行了结合面建模及有限元仿真分析，优化后铣床总质量仅增加了0.7％，固有频率比优化前提高了2.3％～13.9％，改善了铣床薄弱模态，提高了铣床整机的动态性能。