近年来我国轨道交通时速和运力不断提高,导致轮轨相互作用加剧、钢轨表面病害恶化,亟需高效的养路机械对轨道线路进行维护,促使新型高效轨道养护设备钢轨铣磨车的需求呈现强劲增长态势。铣磨车工作过程中,一方面铣削装置定位于病害轨面,导致基准位置时刻发生变化;另一方面铣刀盘铣削深度随着轨面病害情况不断变化。这两方面不仅使得铣削装置承受时刻变化的激振力,甚至导致系统动力学特性时刻发生变化、难以精准控制进给运动,并严重影响加工作业效果。针对此问题,在自主研发的钢轨铣磨车铣削装置基础上,建立铣削装置等效动力学模型,通过仿真和试验验证该动力学模型的准确性,并提出一种伺服电机控制策略,以提高铣削装置加工质量。本文主要包括以下几部分工作:（1）铣削装置主要结合部载荷计算。根据铣刀盘铣削深度与铣削力的关系、铣削装置结构设计时支反力分配比例,推导了铣刀盘、定位靴和液压缸所受外载荷变化趋势;运用经典力学理论,分析了导轨滑块、轴承和螺栓结合部所受外载荷变化规律;结果表明各结合部所受外载荷随着铣削深度的逐渐增加而增大。（2）铣削装置主要结合部建模及动态特性参数分析。基于轴承结合部、导轨滑块结合部、螺栓结合部及液压缸结合部接触特点和实际受力情况,建立了各结合部等效动力学模型;运用Hertz接触理论、弹性油膜润滑理论,分析了导轨滑块、轴承结合部刚度阻尼参数;根据吉村允孝法,计算了螺栓结合部刚度阻尼参数;基于液压油体积变化率与刚度特性的关系,计算了液压缸的刚度特性参数;结果表明各结合部等效刚度和阻尼参数随铣削深度的增加而增大。（3）铣削装置动力学仿真分析和模态试验。根据波磨铣削深度,提取各结合部刚度和阻尼参数数值;建立铣削装置系统等效动力学模型,分析结合部处理方式对铣削装置固有频率的影响;对铣削装置进行锤击法模态试验,对比分析仿真与试验结果的相对误差,验证了所建铣削装置等效动力学模型的准确性。（4）铣削装置刚柔耦合动力学仿真分析及控制策略制定。将铣削装置部分零部件柔性化处理,建立刚柔耦合动力学模型;根据进给系统中伺服电机转矩特性曲线施加驱动程序,分析各柔性化零件对进给传动的影响;分析零部件柔性后铣削装置的滞后时间,根据此滞后时间,提出一种基于电机转矩特性曲线的伺服电机控制策略,并通过刚柔耦合动力学仿真验证了该策略的可行性。针对该铣削装置系统建立的等效动力学模型、制定的控制策略,对提高该铣削装置修复效果具有参考价值。