近些年来,无心车床作为重要的精密加工设备受到了广泛的应用。而空心主轴单元是无心车床的极其重要的部件,其性能的优劣直接影响着机床加工的质量和效率。本文以无心车床的核心部件空心主轴单元作为研究对象,对其静动态特性分析研究,同时研究其在切削加工过程中的振动情况,然后通过实验验证了理论分析的正确性,本文得到的结果,可在空心主轴单元的设计、性能的改善、结构优化等方面提供参考。具体的研究工作内容如下:(1)介绍了无心车床的研究现状、基本组成结构、工作原理及其在分析研究中所要注意的问题,对无心车床的工作过程做了简要的介绍;(2)通过测量主电机电流的实验方法来探索难加工材料钛合金的切削规律,拟合出了钛合金切削力经验公式,并验证了该经验公式在实际加工中的指导意义;其次利用得到的切削力经验公式计算了空心主轴单元的扭转刚度,从而对空心主轴单元的性能有了初步了解;(3)运用有限元软件ANSYS,对空心主轴单元分别进行了模态分析和谐响应分析,得到其固有频率、各阶振型以及主轴单元上关键点的幅频曲线;然后,分析了前轴承的位置变化对空心主轴单元动态特性的影响,得到了轴承支承的最佳跨距;(4)建立了空心主轴单元的柔性体模型,并在ADAMS中进行了切削加工过程的运动学仿真分析,得到了空心主轴单元上一些关键点的波动位移,然后利用加速度传感器测量实际加工过程中空心主轴单元上关键点的加速度数据,测得的数据在MATLAB中进行处理,由测量数据得到了关键点的位移波动曲线,与ADAMS中的位移波动曲线进行对比,验证了理论仿真的正确性。