装备制造业作为制造业的核心部分,是国家工业发展的基础。随着现代工业产品的精度要求不断提高,对制造装备也提出了更高的要求。高速磨削是一种重要的精加工工艺方法,由于具有高的加工效率和零件加工质量,受到各个国家的广泛重视。本文以高精度外圆磨床为研究对象,以提高结构的动刚度、减轻结构的质量为目标,对磨床的主要零部件的结构进行了分析和改进研究。本论文主要开展了以下几个方面的工作:首先,确定床身与地面的固定方式。将磨床零部件的结合部做等效处理,在考虑各个结合面动力参数的基础上建立磨床整机的动力学模型,并求取床身上的动态力。将力加到床身上,再针对不同的床身固定的方式,对其进行动态响应分析。对结果进行对比分析确定床身的最优固定方式。其次,在分析磨床床身低阶频率时考虑接触等非线性因素,提出了一种计算磨床床身非线性低阶频率的方法。以磨床床身为例,将非线性频率与线性固有频率的计算结果进行对比分析,验证了本文方法的可行性。将该方法应用于床身的结构优化中,成功地指导了床身的结构改进。再次,磨床是由多个零部件构成的,零部件的动态性能往往与整机的动态性能有着直接的联系。本文建立了磨床床身和头架箱的动力学有限元模型。运用ABAQUS软件对其进行模态分析,找出原零件设计中的缺陷,改进其结构。最终得到了既能够减轻零件质量,降低生产成本,又能够改善零件刚度的优化结果,为产品的设计和改进提供了理论依据。