随着科学技术的日益发展，机床设备已经成为了衡量一个国家制造业技术水平和国力强盛的重要标准之一。机床设备技术的逐渐完善也使得机床朝着更加精密、高速、高效和便携式操作的方向发展。为了得到机床的良好的性能，需要对机床进行优化设计，而目前国内对机床的设计主要是以经验设计为主，这使得机床的性能并没有得到更大地发挥，也使得我国的机床水平始终无法赶超发达国家的水平，一定程度上制约了国内机床业的发展和制造业水平。立柱是重型机床中非常重要的零部件之一，在机械加工中起着十分重要的作用，直接影响了零件的加工精度。本文中以TH6918落地镗铣床的立柱为研究对象，利用有限元分析软件ANSYS对立柱进行分析和结构上的优化，以提高立柱的可靠性和稳定性。有限元法近年来在机床优化方面有着广泛的应用，已经成为了现代工程分析与设计中一种方便、快捷和有效的辅助工具。有限元法的广泛应用使得机床在设计与开发中缩短了产品设计周期，降低了制造中的成本，提高了机床的加工性能，从而增强了机床在其行业中的竞争优势。本文研究中主要是通过三维制图软件Pro/E和有限元软件ANSYS建立立柱的有限元模型，然后对其进行静态和模态分析，分析其应力、变形、固有频率和振型变化情况，以减轻立柱的重量为目标运用拓扑优化方法来确定立柱的结构。利用有限元分析软件ANSYS对立柱进行优化分析，得到立柱的最优结构，使得立柱的重量得到明显的减轻，节约了原材料的使用，降低了设计开发周期和经济成本，并且立柱的性能在优化后也得到了明显地改善，为以后对立柱的进一步设计提供了理论基础。