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以一台数控弧齿铣齿机为例，分析了机床结构及其受力特点，结果表明，切削分力的大小和方向在从切入到切出的过程中变化很大，造成了铣齿过程的不稳定。通过测量刀具和工件间相对激振的频率响应曲线，分析出机床结构存在两个薄弱模态对应的模态频率。试验模态分析和机床结构有限元计算均验证了结构薄弱模态的存在，并得到了相应的振型特点。谐响应分析表明，机床每一切齿走刀过程的切入和切出期间，不同大小和方向的切削力激发了机床结构相应的薄弱模态。机床的自激振动试验验证了谐响应分析的结果，并得到了稳定的切削区间。