车铣复合加工中心把车削和铣削加工进行工艺集成,可实现工件的同基准多工序集成加工,有利于提高零件的制造精度。斜床身和主轴箱是车铣复合加工中心的重要零部件,其结构的强度、刚度及热变形都会直接影响机床的加工精度。研究机床的主要零部件的强度、刚度、热特性,为改善其几何精度具有重要的现实价值。本文针对MJ-520MC/Y数控车铣复合加工中心的斜床身进行刚性设计分析,探讨建立有利于仿真分析的虚拟样机的方法;对斜床身数控车铣复合加工中心的受力情况进行分析,将典型工况下的切削力(铣削力)、床身上方各机床零部件的重力折算到床身上,得出了斜床身的载荷参数。运用有限元分析方法对其斜床身进行静力学分析和稳态热分析,斜床身的最高温度点随着时间的增加而升高,斜床身在t=60s后达到稳态。探讨载荷、温度两者共同作用时对斜床身的应力应变的影响,得到其斜床身的热力耦合变形中的最大综合变形及位置,提出了斜床身改进优化的基本思路,对斜床身的上导轨进行结构改进,增加上导轨厚度。对斜床身进行模态分析,得出斜床身前六阶的固有频率和振型,根据模态分析结果,对斜床身进行优化改进,增加上导轨和底座厚度,改进后斜床身前三阶固有频率得到提高。对主轴箱其轴承摩擦力矩及发热量进行计算,得到其主要热源的发热量。利用顺序耦合法对主轴箱装配体进行模拟分析,得到其最大总变形及所在位置。提出了提高内部散热能力和后轴承浮动安装方式的主轴箱结构优化方案。