轴承内圆磨床是轴承生产线上的重要机床。轴承套圈内径表面的综合精度，会影响轴承整体的精度、寿命和性能。相对来说，内圆磨削加工设备的加工精度尤为重要，所以，内圆磨削机床的设计工作一直是整个轴承磨超生产线设计工作的重点。在国内外，机床结构动态优化设计的研究已经取得许多的进展，但是针对轴承内圆磨床这一特定机床的结构优化设计尚不多见。 为此，本论文以3MZ2016B轴承内圆磨床为研究对象，利用Pro/E软件建立磨床的三维空间几何模型，用三维实体单元对机床几何模型进行离散化处理，建立轴承内圆磨床的有限元模型。分析磨床的动态特性，找出薄弱环节，并完成了机床结构优选设计。论文主要研究内容如下： 首先优选了一款新型工件主轴，并从主轴动态性能和主轴对整机动态性能影响两方面对两款主轴进行分析比较。分析结果表明，新款主轴不仅自身具有较好的动态性能，而且在磨床整机中体现的动态性能也优于原款主轴。 然后探讨不同的筋板布局型式对床身抗扭动态性能的影响，并进行了筋板厚度参数的灵敏度分析，得到结果表明：采用米型筋板布局能有效提高床身的抗扭刚度，而且床身的筋板密度和筋板厚度都存在一个较优值。 利用最优化设计方法对工件主轴箱体进行了结构优化设计，有效减轻了主轴箱体重量，使磨床的各部件质量分布更加合理。 论文最后探讨了垫铁在3MZ2016B轴承内圆磨床中的应用，不同的垫铁布置方式对机床的工作性能影响都是不同的。最后从经济成本和动刚度的角度，确定了采用六点对称垫铁支撑的方式。 通过以上研究，经过优化设计的新型磨床整机具有更高的固有频率，前三阶固有频率分别比原型磨床提高了23.0％、23.2％和7.8％，而且新型磨床在低频段的振动显著减小，动态特性有了很大的提高。