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数控磨床是现代制造企业高精加工制造的重要设备。目前,我国的高精度、超高精度磨床需求越来越大,而大部分高端磨床都依赖于进口,但进口磨床的价格高昂,一般企业难以大批购买。因此,对现有国产数控磨床进行优化设计和改造,提高设备的静态和动态性能,提高质量,提高其加工精度和效率是一个有效实用的措施。本文以MKS1320数控外圆磨床为分析对象,针对磨床机床主轴系统加工精度不高,床身有些关键零部件结构尺寸过大,导致机床制造成本高,没有市场竞争力,现对这个问题进行结构优化,提高机床加工精度,降低制造成本,以提高市场竞争力。主要的工作开展如下：(1)应用SOLID EDGE软件构建床身三维数字化分析模型。利用软件双向链接功能在MSC.Patran软件模块中对其进行静力学和动力学模态分析,分析机床床身结构,了解床身静载荷和动载荷下的响应情况,得到优化方案,为产品的设计和改进提供理论依据。(2)构建主轴系统振动力学模型。对主轴系统进行有限元分析,分析出主轴的应力应变,利用MSC.Patran对主轴系统进行理论模态分析,得出薄弱模态和薄弱环节,再进行结构改进设计。进行机床空运转振动和正弦相对激振试验,得到了主轴各阶模态的振型,研究主轴固频,为主轴的优化设计提供分析依据,从而进一步提高磨床主轴的动态性能。用理论模态和实验模态结合来优化主轴结构设计中的相关参数,得到最佳配置方案。本文利用CAE技术建立了MKS1320数控外圆磨床床身和主轴系统的静力学和动力学模型,结合振动试验得到优化方案,为产品的设计和改进提供理论依据,对主轴系统及床身进行优化设计,提高磨床的加工精度和工作稳定性。