随着“工业4.0”、创新驱动、“中国制造2025”等相继提出,为智能机器人产业以及高端数控制造装备产业提供了新的机遇。RV减速器是一种广泛应用于机器人关节的减速机构,是机器人领域的核心部件,主要有前级行星齿轮和后级摆线针轮两级组成,其中摆线针轮是减速器的核心。目前我国在这方面的研究,虽有进步但仍处于落后状态,且技术受限。因此,研发专用摆线针轮修形数控机床是提高摆线轮精度的关键,本课题正是在此背景下展开的。本课题针对新研发的RV减速器摆线轮磨齿机,基于整机的结构原理,结合机械动力学,机械振动理论,以及信号分析理论,开展了如下研究:(1)分析摆线轮齿廓形成原理,构建摆线轮磨齿机的三维实体模型,并计算磨削加工时的磨削力,进一步推导了金刚轮运动轨迹方程;结合机械振动理论,建立并分析了磨齿机磨削振动模型,为研究机床的动力学特性奠定基础。(2)针对磨齿机立柱以及主轴磨削系统,分析结构参数变化对系统固有频率和最大变形量的灵敏度关系,发现加强筋尺寸设计对提高立柱静动态性能作用显著,结合面的刚度对磨削系统性能影响较大,尤其是主轴前端法兰与砂轮的结合面。对最优参数下的系统进行了动静力学分析,立柱一阶固有频率提高10.9%,主轴磨削系统提高12.9%。(3)完成对整机实体模型的简化,导入ANSYS Workbench有限元分析软件,通过虚拟拓扑、定义各部件的接触关系等前处理,选用合理的网格划分,施加必要的约束,选择合适的算法分析求解模型,完成对整机系统静力学分析和工作载荷下的模态分析。(4)组建振动测试平台,编写摆线轮磨削加工的数控程序,完成对摆线轮的磨削加工。采集不同磨削参数下磨齿机的振动信号,通过编写Matlab程序进行离线处理。针对采集的不同主轴转速、不同磨削深度下磨齿机的振动信号,通过频谱分析研究了机床振动情况以及机床振动可能产生的原因,为降低振动对摆线轮精度的影响提供了参考。