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本文以动柱式卧式加工中心为研究对象,利用整机运转振动试验方法得到了MDH50卧式加工中心各加工位置及极限位置下的整机动态特性分布情况。并结合有限元技术对机床结构进行了对比分析。总结得到了动柱式卧式加工中心在运转激励条件下的整机动态特性分布规律。本课题来源于国家科技重大专项“高档数控机床与基础制造装备”,专项项目名称为“面向动静热特性的机床数字化设计及其软件”(NO.2009ZX04014-034)和“VHT立式车铣复合加工中心设计”(NO.2009ZX04001-031)以及国家科技支撑计划项目“多轴联动高速龙门式加工中心系列产品开发”(NO.2007BAF21B01)。本文首先介绍了动柱式卧式加工中心的结构组成形式；阐述了基于传统模态激振试验方法在机床结构动态特性试验应用中的弊端；；针对其不能全面的测量机床多子结构相对位置下的整机动态特性问题,提出了基于实际运转激励信号的机床整机动态特性试验方法。并进一步在此基础上以MDH50卧式加工中心为例进行了动柱式卧式加工中心结构整机运转振动试验。其次,针对MDH50卧式加工中心整机运转试验所得到的225种工况振动数据进行了分析。应用振动烈度对振动关键工况进行了提取,结合各测试位置速度谱对关键工况振动进行了分析,得到了整机在运转激励下的动态特性分布情况。再次,本文应用有限元技术对机床结构动力学性能进行了分析,对比了已有的试验结果。采用轴承、导轨等结合面动力学模型模拟了其对整机动态特性的影响,应用弹簧单元构建了滚动轴承及滚动导轨结合面在空间中的自由度分布及刚度阻尼特性。计算得到的分析结果与试验结果基本吻合,平均误差小于10%。最后,本文基于试验分析结果及有限元计算分析结果,发现运转激振下动柱式卧式加工中心整机共振来自于可移动子结构自身共振及其叠加。共振结构主要以主轴-主轴箱-立柱为主,床身由于其高刚度特性其固有频率往往大于实际运转下的最大激励频率(本文为15000rpm主轴运转折合频率为250Hz),故在实际运转下不会对整机动态特性造成影响。并以此为依据,提出了在动柱式卧式加工中心整机初始动力学设计依据,即应主要考虑主轴-主轴箱-立柱等上部可移动结构的动力学属性。