随着制造技术的飞速发展，国防军工、航空航天、船舶、能源、交通运输、工程机械和冶金等工业领域对机加工产品的质量和精度要求越来越高，对加工产品的机床精度要求也日益提高，尤其是数控重型机床的质量和精度越来越受到关注。而重型机床结构的动态特性对其工作性能、效率、稳定性和可靠性等有很大的影响，因此提高重型机床结构的动态特性已经成为机床设计领域的重要研究课题之一。以TH6918大型落地镗铣床3000×3000mm工作台的结构为基础，根据机床的整体技术指标，结合工作台静压导轨的设计与研究，利用有限元分析法和结构优化法对4000×5000mm的工作台进行优化设计。（1）分析研究液体静压导轨的基本理论及供油系统的选型原则；结合TH6918机床的技术指标，研究采用恒压闭式液体静压直线导轨和恒压闭式液体静压圆导轨作为所要设计的导轨形式，并完成静压导轨的设计；重点分析偏载工况下圆导轨油垫的相关参数，分析得出各油腔压力和油膜厚度随偏载位置的变化情况，找出工件摆放的合理位置，为研究工作台的动态性能及确定承载范围奠定基础。（2）建立工作台内部结构的等效力学模型，分析传统工作台的优缺点；对工作台内部结构进行创新改进，将传统工作台中不同的筋板结构进行融合，得到一种新型的工作台筋板结构；利用CAD软件对传统工作台结构和创新改进的工作台结构建模，创建了三种不同结构的工作台模型。（3）将建立好的工作台几何模型导入ANSYS中进行网格划分，对三种模型施加相同的边界条件及约束载荷，然后进行静力学分析和模态分析，得到不同工作台的位移云图、等效应力云图以及前六阶的固有频率；对比有限元分析的结果，证实了创新型工作台结构的合理性。（4）利用ANSYS对工作台进行整体的结构优化，得到工作台可去除材料的分布云图，由此得到工作台内部筋板的布置以及筋板上出砂孔的位置；引入元结构的概念，对提取的筋格单元进行动态变量优化，分析筋格结构参数对筋格固有频率的影响，并对筋格结构参数进行优化，得到了理想的工作台筋格结构。通过设计与研究，完成4000×5000mm工作台静压导轨的结构设计，得到了偏载工况下静压圆导轨各油腔的压力和油膜厚度的分布规律。对工作台的结构和尺寸进行优化设计，提高了工作台的结构刚性和动态性能，减轻了工作台的质量。为工作台及机床其他部件的优化设计提供了一种可行的方法。