本课题主要研究内容是在沈阳机床集团VTM100100立式车铣复合加工中心设计的基础上，对整机进行数字化设计仿真及动力学仿真，得出实际可行的机床设计方案。 根据VTM100100型立式车铣复合加工中心的结构特点，可以将其划分为主轴箱、工作台和床身等几个主要部件。整个加工中心建模过程采取自下而上的方式进行，首先根据零件二维图纸完成各个零件的三维虚拟建模，然后将零件模型组成各个主要部件模型，最后将部件模型进行虚拟装配，完成整个加工中心的虚拟装配模型。根据加工中心虚拟建模层次关系，建立完模型后，对模型进行静态和动态的干涉检验，根据检验结果对模型存在干涉的地方进行修改，使模型避免了干涉的问题。 通过有限元分析软件ANSYS对模型进行了静态仿真分析。在分析之前首先将模型在Pro/Engineer中进行适当的修改，然后将模型无缝导入到ANSYS软件中。本文分析了机床大件的静态受力变形情况和模态。其中模态分析技术在机床动态分析中的应用过程为：首先将机床划分成若干个子结构如滑枕、立柱、床身等，对各个子结构建立微分方程组，通过坐标变换和模态计算分析，求解各个部件的动柔度和动力响应等。然后根据各个子结构之间的力平衡条件和位移条件将各子结构模态特性综合，得到整体结构特性。研究结果表明，子结构中动态特性比较差的部件对机床整机的动态特性形响也大。另外，连接部件的刚度和参数估计也是影响机床整体结构特性分析和计算精确度的主要因素通过对VTM100100型立式车铣复合加工中心数字化虚拟设计仿真技术研究，可以得出如下结论： (1)与传统的二维设计方法比较，三维虚拟设计有很大的优越性。在计算机虚拟环境中，按照机床实际尺寸建立零部件虚拟模型，并完成虚拟装配，同时在虚拟环境下完成机床干涉检验，在机床设计阶段可以提前发现设计中存在的问题，评估设计方案的合理性并预估机床的性能。三维虚拟设计能够大大缩短机床开发周期，减少设计投资，降低成本。 (2)应用机床动力学原理，通过对机床大件的动力学分析，获得各部件的动态性能参数，如固有振动频率等参数，根据机床动态优化设计方法对机床床身立柱大件，提出了提高了机床动态性能，保证机床动刚度和加工精度的优化措施。(3)论文中采用的数字化虚拟设计理论和机床动态设计方法并不只是适用于机床的研究，其它机械系统设计过程可以采用同样的思路和方法，它可以推广到其它各种复杂结构机械系统的开发研究中，故本文的研究方法及结论具有广泛的工程意义。