复合加工技术因为其全面且卓越的加工能力而广泛应用于全球磨削中心研发和机械加工领域中。我国军工、航空、刀具、量具、机床制造等精密机械工业对高柔性精密复合磨削中心的设备制造与研发技术具有急切而巨大的需求。复合磨削中心通过在砂轮转台配置B轴完成多个磨头的换刀,实现磨削中心多种磨削工序的集成与高精度转换。是精密复合磨削中心的重要核心部件,其动静态性能直接影响复合磨削中心的精度保持性和可靠性。本文针对外圆、内圆、端面复合磨削中心的多种磨削功能需求,研究可换刀砂轮转台的构型配置优化方法、柔顺换位驱动模式、可靠锁紧原理;针对砂轮转台与模块化磨头采用可拆卸螺栓联接、砂轮转台本身与砂轮架进给滑台通过制动盘液压锁紧的联接特征,建立通过力学作用实现界面联接的机械结合部的动力学模型,仿真分析了复合磨削中心砂轮转台的振型模态。具体研究内容如下。首先,对B轴数控回转台的结构与构型方案进行了建模、分析与优化。通过建立转台磨头布置方案的几何物理解析模型,以减小转动惯量为目标使用Matlab的fmincon函数对转台的磨头布置方案进行了比较与优化;比较分析常用的驱动加减速速度曲线并根据实际工况对加减速曲线的相关参数进行了计算及优化;利用有限元分析对比不同锁紧工况下转台的变形,对转台的锁紧方案进行优选。以满足转台高回转运动精度与高锁紧定位精度的性能需求。其次,对常用于机械设备中的机械结合部动态特性,进行了理论建模、有限元仿真与试验验证。基于栓接结合面非均匀面压分布与分形接触理论,通过静力仿真获得了结合部非均匀面压的分布规律,建立了机械结合部动态参数的动力学模型,并将结合部的动态参数换算为虚拟材料的材料属性参数。提出了考虑结合面非均匀面压影响的栓接结合部有限元模型,结合有限元分析获得栓接结合部的理论模态频率及振型。将理论与实验模态相比较,所提出的模型可准确地描述机械结合部的固有频率及振型等动态特性。最后,对转台的整机动静态性能进行了建模仿真分析与优化。将前述机械结合部建模方法应用于转台整机的有限元仿真分析;对转台中模块化磨头与转台及转台本身与砂轮架进给滑台间的机械结合部进行动态性能建模,建立转台整机的动静态性能有限元仿真模型。对转台在不同工况下的固有频率、模态振型及静力变形进行了仿真分析,提出转台动静态性能的优化方案。