磨床作为一种重要的机加工设备,广泛应用于加工尺寸精度和表面质量要求较高的机械零件。而实现高速高精的加工要求需要磨床具有良好的静动态特性。因此,采用基于虚拟样机技术和有限元法相结合的设计方法来分析磨床关键部件和整机的静动态特性和进行结构改进已成为现代磨床设计的重要手段。本文分析总结了国内外机床静动特性分析和结构改进设计技术研究进展情况,结合结构静动力学原理,以M7130平面磨床作为研究对象,利用ANSYS软件分析平面磨床的静动态特性,并对关键部件进行了结构改进研究。本文首先运用三维建模软件Pro/E建立了磨床结构简化实体模型,并利用软件接口导入ANSYS中建立了磨床关键部件及整机的有限元模型。利用有限元法对磨床关键部件进行了静力学分析和模态分析,得到磨床各部件的位移云图、应力分布云图、固有频率和振型。在此基础上,分别利用参数讨论法、元结构分解法和灵敏度分析法对磨床床身、立柱和磨头进行单件结构改进,在降低部件总质量的同时提高该部件的低阶固有频率。最后在对结合面进行简化的基础上,对原磨床与改进后的磨床整机进行静动态性能指标的比较。新方案较原方案相比,不仅减轻了重量,还有效提高整机的静动态性能,取得了很好的效果。本文对平面磨床的静动态特性分析和结构改进技术的研究应用可为实际工程设计提供有效的参考。