装备制造业是国民经济的支柱产业,数控车床是装备制造业重要的工艺装备,它具有加工范围广、加工精度与切削效率高、自动化程度高和柔性高的优点,它的发展备受人们关注,是影响机床制造业持续发展的关键因素。本文以沈阳机床集团生产的HTC3650卧式数控车床为研究对象,运用UG三维软件建立数控车床整机三维模型,通过Ansys Workbench对数控车床整机进行有限元分析,对数控车床整机进行锤击模态试验,得出整机结构的薄弱环节,并对床身、主轴箱和床鞍进行结构优化。本文主要对数控车床以下几个方面进行研究:(1)通过查阅机床动静态特性分析方面相关文献,了解国内外数控车床动静态特性的最新研究动态,对数控车床动静态特性的研究建立坚实的理论基础。以结构动力学为基础,对整机进行动力学响应分析,采用弹簧阻尼单元,建立整机导轨滑块滑动结合面及螺栓固定结合面的等效模型,为数控车床的动静态特性分析奠定基础。(2)在整机有限元模型的基础上,对数控车床整机进行结构静力分析和模态分析,分析整机结构的动静态性能。对比理论与试验模态分析结果,证明了有限元模型的准确性。(3)在数控车床整机静态状况下进行整机锤击模态试验,运用频域模态参数识别的方法,识别出车床的固有频率和振型等模态参数,提取参数可知车床薄弱部件为床身。(4)对数控车床床身、主轴箱与床鞍等关键结构部件进行动静态分析,得到各部件的变形云图、固有频率与振型。对床身和主轴箱进行灵敏度分析,以灵敏度高的尺寸为设计变量,一阶固有频率和总变形为优化目标进行多目标优化;在保证质量不过多增加的前提下,对床鞍筋板结构和尺寸优化,明显改善床鞍动静态性能。