针对细长圆筒类零件深通孔键槽加工技术研究较少且传统加工方式难以实现的问题,设计了一台专用的深通孔键槽铣削机床,该机床可铣削加工的细长圆筒类零件最长可达2000mm,内径不小于60 mm,深孔长径比不大于25。本文主要进行了深通孔键槽专用铣床的结构设计与振动特性分析,包括总体方案设计、机床关键部件静、动态特性分析及其设计、机床传动系统设计、机床主轴振动特性及加工工艺参数影响因素研究等。本文研究工作如下:（1）针对不超过2000 mm,内径不小于60 mm,深孔长径比不大于25的细长圆筒类零件内键槽的加工工艺要求,考虑被加工工件狭小的孔内加工环境,完成了深通孔键槽专用铣床的总体方案设计,包括铣床轴系、传动系统及辅助件底座导轨与夹紧定位装置的方案、机床加工的运动方案,及主要技术参数的设计、机床加工能力参数、主轴转速、进给速度及电机功率的计算及选型,得到了深通孔键槽铣床的技术参数表。（2）依据深通孔键槽铣床的总体方案设计,进行了机床关键部件的结构设计及校核计算。铣床主传动系统采用电机驱动主轴并通过锥齿轮传动将动力传递给铣刀,进行传动锥齿轮的选型计算;进给传动系统采用电机带减速机驱动滚珠丝杠螺母副带动工作滑台沿导轨直线滑动,计算滚珠丝杠的导程、底径及额定动载荷选择其型号规格为GD4005-3 2400/2200,同时完成了空心轴系主轴、空心管及导向杆的结构参数设计,主轴三支承结构的自重最大挠度变形为0.0129mm。计算得到可调高度V形块在工件径向的定位误差为0.0282 mm。（3）对深通孔键槽铣床的关键部件进行了静、动态特性分析。空心管的静态特性较好,模态分析结果表明,随着阶次增加空心管在径向的振动位移响应增大,在第5阶时达到9.735mm;讨论不同空心管壁厚对其动态特性的影响,在壁厚为6mm时振动位移量最小。将主轴、空心管、铣头及导向杆总成为空心轴系,空心轴系内主轴的最大静形变量为0.3855mm,且振动位移幅值随着支承点移动有先变小后变大的趋势,在支承点移动0 mm时最大振动位移幅值为0.134 mm,在800mm时主轴达到最小振动位移幅值为0.078 mm。（4）为了探寻深通孔键槽专用铣床柔性主轴加工过程中的振动特性,结合机床结构,运用欧拉-伯努利理论推导出柔性主轴径向的振动位移响应函数,得到了工艺参数单因素变化下主轴的振动位移响应曲线,并利用inventor进行主轴铣削系统模态分析,得到振动位移响应云图。根据柔性主轴振动模型,开展深通孔键槽铣床样机振动试验,经分别比较不同加工工艺参数下,主轴振动位移幅值的理论与试验值,相对误差均在12%内,表明理论与试验结果吻合,验证了主轴振动理论模型推导的正确性。