高速铣削加工有效地降低了切削力、改善了加工表面粗糙度,是提高生产效率、提升加工质量的有效措施。在高速铣削过程中,由于加工过程的周期性,切削力的周期性变化会引起工件与刀具间的振动,如果振动产生在系统固有频率的附近就会发生颤振。颤振的发生严重影响高速铣削的生产效率。同时,颤振破坏加工表面的质量精度,降低刀具乃至整个机床的寿命。系统(包括机床、刀柄、刀具、工件、工件装卡装置)的动态响应强烈影响颤振的发生。为了准确的预测颤振的发生,需要考虑换刀对整个系统的动态特性的影响。近年来随着机床向高速、高精度和高效率方向的发展,对其动态特性的要求越来越高。本文以ZX20轻型圆柱立式钻铣床为研究对象,通过理论与实验相结合的办法研究了机床整机的动态特性,并通过与整机模态试验结果对比,对该方法进行分析验证。本文的主要研究内容如下：(1)建立了铣削机床的理论—实验相结合的动态模型。分别建立刀具理论模型,实验获得机架主轴模型,及通过弹性约束将两个模型耦合到一起的整机模型。(2)对ZX20轻型圆柱立式钻铣床进行了动态试验,试验分别得到了主轴机架和整机的各阶模态参数(固有频率、模态阻尼比、特征向量)。(3)建立刀柄/主轴有限元接触变形分析模型,分析CAT40刀柄在不同预紧力下结合面变形的变化规律,为主轴/刀柄结合面刚度建模作铺垫。(4)应用半解析法建立主轴/刀柄结合面刚度模型。计算CAT40刀柄刚度并与参考文献的实验数据对比,验证所提出理论的正确性。为耦合理论模型计算打下基础。(5)以ZX20轻型圆柱立式钻铣床为例,分析计算主轴/刀柄结合面刚度及系统的运动方程。其结果与模态实验获得的整机模型进行对比,验证提出理论的可行性。