金属切削带锯床主要用于锯切金属型材,是金属切削加工的起点,己成为机械制造行业必不可少的环节。目前,国内带锯床产品与国外产品在性能和质量上的差距,主要是由于带锯床设计中的关键技术问题尚未完全解决。鉴于当前带锯床设计中存在的问题,本文对带锯床的锯切力的计算、锯切过程的力学模型、带锯床的动态特性以及带锯床的可靠性设计方法等进行了研究,为金属切削带锯床的设计提供了必要的理论基础,对提高设计质量具有重要意义。金属切削带锯床设计的基础是锯切力的计算和锯切过程力学参量的分析,带锯床的振动也是影响带锯床性能的关键问题,同时带锯床的设计中的可靠性与优化问题也是提高设计质量的关键问题。为解决这些问题,本文开展了以下研究：研究了带锯床的功能模型,根据功能特点建立了带锯床各功能模块之间的耦合模型。带锯条是带锯床的切削刀具,根据相关标准对带锯条的类型和几何参数进行了分析。提出了统一的锯切力数学模型,研制了带锯床锯切力测试系统,并进行了锯切抗力测试实验,研究了各种切削参量对锯切力的影响,根据金属切削过程中的最小能量耗散原理和实验结果拟合了锯切力数学模型相关参数,并对锯切材料的性能与锯切抗力的关系进行了研究。研究了带锯床锯切过程的力学模型,建立了带锯床锯架系统的力学模型。通过实验结果,验证了临界状态下带锯床锯架系统的力学模型。考虑瞬时摩擦系数的特点,在临界状态的分析结果基础上导出了正常工作状态下个力学参量的关系。在力学模型的基础上对带锯条的应力进行了详细的分析。根据力学分析的研究结果,对带锯条锯齿的强度进行了仿真分析。对某型号带锯床进行了模态分析和谐响应分析；模态分析结果表明：该带锯床的低阶模态的频率在外界激励的频率范围内,工作过程中将会产生较大振动；谐响应分析结果表明,主动锯轮的最大响应位移为0.2mm左右,振动过大,结构的抗振性能较差。最后,综合考虑力学模型和动态特性的研究结果,提出了某型号带锯床可靠性优化的数学模型,求解得到带锯床的可靠性优化结果。通过与原设计方案的对比分析表明,带锯床可靠性优化得到的结果的性能有显著提高。