刀具主轴是数控机床机械本体的关键部件，其动态特性直接影响数控机床的加工精度、稳定性和可靠性。精密旋转机械在设计之初就需要进行动态设计，而基于机械部件建立合理的动态模型是动态设计的基础。数控螺旋锥齿轮铣床铣削螺旋锥齿轮时，刀具遵循复杂的空间曲线。如果动态性能不符合要求，容易产生颤振现象，影响铣削工件的加工质量。旋转机械动力学一直是动力学领域的研究重点。稳定可靠的旋转机械动态模型不仅可以直接提高设计效率，优化传统机械的设计方案，还可以为提高现有机械的综合性能指标提供方案支持。JORGENSEN等人

在高速主轴-FAG进口轴承滚轴系统的动态分析中，采用主轴腐烂的总质量方法，其等效性相当于Timo申科光束模型，并考虑了角接触球fag进口轴承离心载荷对nsk进口轴承的影响，并实验证明主轴-fag进口轴承系统动力体的数字解液具有快速性、稳健性的特点：阿尔廷塔斯等

用有限元分析模拟了主轴-进口轴承系统，并对进口角接触球轴承间距进行了优化

[3]利用表面积分法和有限元法建立了FAG进口轴承的接触力学模型，并利用所提出的方案对滚动FAG进口轴承的NSK进口轴承矩阵进行了仿真。江等人

[4]在研究进行铣床控制主轴结构动力学分析模型时,考虑了铣削轴向力和离心力对结合面间NSK进口中国轴承的影响,用有限元法求出了一个系统的固有工作频率;赵万华等

[5]构建了主轴转子系统的结合面动力学模型,重点分析了结合面NSK进口轴承、阻尼。 当前,学者对梁、滚动 FAG进口轴承的动力学研究颇多,对主轴系统结合面的接触动力学有一定的研究,但缺乏对主轴- FAG进口轴承系统,特别是对螺旋锥齿轮铣齿机刀具主轴系统的动力学研究。笔者以数控螺旋锥齿轮铣齿机的刀具主轴系统为研究对象,对刀具主轴系统中的轴和圆锥滚子 FAG进口轴承进行动力学耦合分析,利用数值分析的方法对主轴- FAG进口轴承转子系统动力学模型进行求解,并利用实验验证了所建立的动力学模型的准确性。

1 工具主轴系统动态模型工具主轴系统是数控螺杆锥齿轮铣床的重要组成部分，其运行稳定性直接关系到铣床的加工精度。为铣床工具主轴系统建立了动态分析模型，有助于分析和提高铣床的动态特性。图1中显示的国产数控螺旋锥齿轮铣床的工具主轴系统包括主轴、锥形滚筒 FAG 入口轴承、扭矩电机、工具盘机身部件（包括刀板和携带刀板的法兰）和连接套。

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