本论文以华中世纪星VMC750E数控机床为研究对象,基于Pro/Engineer、ANSYS和HyperMesh等软件平台,对组成数控机床的主要零部件及整机结构进行了静态、模态、谐响应分析和方案比较式优化与结构拓扑优化,为产品设计和试验提供了依据和指导。 本文主要内容如下： (1)利用Pro/E参数化工具Pro/Program对机床零部件进行参数化建模,并对装配体进行参数化建模； (2)运用ANSYS有限元分析软件完成该机床静态、模态和谐响应有限元分析； (3)根据有限元分析结果,对机床机械结构进行了方案比较式优化设计,以寻求使整机动、静态性能均有很大提升的新方案； (4)以位移为约束、体积为目标函数,针对机床结构薄弱环节进行了拓扑优化。分析表明,优化效果较好。 (5)对华中世纪星VMC750E数控机床进行了验证性试验,试验结果证明了本文分析结果的可靠性。 本文通过对数控机床的有限元分析和优化设计,能够为企业提高设计质量,增加效益,具有实际应用价值。