近年来复合加工技术及复合功能机床迅速发展,各种车铣复合加工中心、车磨复合加工中心、车铣磨复合加工中心层出不穷,功能越来越强大,配置也越来越高端,加工精度、加工效率也越来越高,极大的满足了高端市场的加工需求。但面临一个很现实的问题,即售价高昂,大量有需求的中小客户可望而不可及。因此,催生了经济型简易复合机床的发展,即以通用机床为主体,通过基本的功能扩展,来满足其加工要求。因此,又对此类具备功能扩展的模块性能提出了新的要求。本文以一款可扩展磨削功能的数控铣车床MC450的主轴箱为主要研究对象,对其需兼备多种切削功能要求的主轴箱的动刚度与静刚度进行了研究。主要有以下几个方面:1.静态及模态有限元分析通过利用Ansys对其进行模态分析及静态刚度分析,一方面,得到整机变形云图,及各阶模态分布情况和各阶模态振型图,明确了主轴箱部件与整机某阶模态的关系;另一方面,得到整机及主轴箱体的变形规律。2.主轴箱动刚度测试与预紧力控制研究通过设计并搭建动刚度试验系统,抽取若干台数控铣车床主轴箱进行动刚度实验测试,以及主轴预紧力控制试验,并对试验结果进行了分析与研究。(1)研究主轴箱轴向及径向动刚度与共振频率的关系,以及主轴箱体前后轴承安装孔同轴度对主轴轴向共振频率的影响关系。(2)通过动刚度测试,并利用“最小二乘法”进行拟合,研究主轴前后轴承外圈与箱体间的配合间隙对主轴轴向共振频率的影响关系:同时进行主轴轴承的锁紧力矩大小对主轴共振频率的影响研究,建立了其三次曲线拟合方程。(3)在前期实验数据和分析结果的基础上,初步确定所测试主轴箱部件的动刚度评价与预紧力控制指标。3.主轴箱静刚度测试研究通过设计并搭建静刚度试验系统,抽取若干台数控铣车床主轴箱进行静刚度实验测试,以及研究静刚度与动态切削性能之间的相互关系:(1)通过进行静刚度测试分析,研究静-动刚度的相关性。(2)研究主轴轴承静刚度理论值与实验值之间的关系,进行静刚度实验误差分析。(3)研究主轴箱轴向静刚度与轴向共振频率之间的相互关系。(4)研究主轴箱径向静刚度与径向共振频率之间的相互关系。(5)抽取若干台整机,通过切削试验,研究主轴箱轴向静刚度值与轴向振动量之间的关系。(6)最后,在前期实验数据和分析结果的基础上,建立MC450铣车复合主轴箱的轴向静刚度性能评价与控制标准,并给出了实现途径。