金刚石框架锯具有加工效率高、加工质量好、环境污染小等优点,是当前最主要的大理石板材加工设备之一。当前国内外框架锯的理论研究大都在框架锯的切削机理及锯切条件等方面,对于框架锯设备的疲劳寿命的研究比较少,而疲劳失效是在交变载荷作用下构件或结构的主要失效形式。框架锯在加工石材过程中,机构和零部件承受交变应力,最终导致零件的疲劳破坏,引起机械零部件的断裂失效,造成巨大的经济损失。本文以荒料顶升式金刚石框架锯为研究对象,系统分析当前框架锯的研究现状及存在问题,结合国内外主要金刚石框架锯结构与技术特点,建立了金刚石框架锯虚拟三维模型；运用MATLAB的仿真工具箱,对金刚石框架锯进行运动学和动力学的分析,得出主运动系统的运动学规律和动力学性能,并根据这一结果,以现代疲劳理论为基础,以先进的计算机软件为工具,分析计算框架锯的主轴、连杆、锯框在近似实际加工状态下的疲劳寿命,完成框架锯关键零部件的疲劳寿命预测,将框架锯关键零部件的疲劳寿命分布直观地呈现。根据这一分析结果,对处于弯扭应力状态的主轴、处于拉压疲劳应力状态的连杆和锯框能快速找出疲劳破坏的危险部位以及引起破坏的原因,提出优化设计的方法,优化其结构,提高零部件的疲劳寿命。针对锯切效率与疲劳寿命这两项互相矛盾的设计指标,采取综合协调方法来求解的思路,综合分析框架锯锯切机理和设备疲劳寿命的关系,对影响锯切效率与疲劳寿命最主要的两个因素：切削行程和转速,选用多目标优化设计方法优化框架锯的运动参数,为确定框架锯的设计方案或改进结构方案是否合理提供了综合参考的评价指标和研究方法。在仿真环境中完成框架锯所有零件的疲劳寿命预测及关键部件的优化设计,主运动系统运动更加平稳,关键零部件的疲劳寿命明显提高,可缩短企业在框架锯产品的研发开发周期,降低研究研制框架锯的成本,既可以提高产品的安全稳定可靠性,又增强了企业竞争力,其研究成果在金刚石框架锯的设备生产中有很大的经济效益。