随着航空航天事业以及海洋工程的飞速发展,对大型零件的加工要求也越来越高。大型数控机床作为制造业的重要设备之一,它的精度影响着整个零件加工的准确性。机床工作台作为数控机床的重要组成部分,它的静动态特性对机床整体的性能有很大的影响。尤其对于回转工作台,随着转速的提高,工作台发热也会逐渐提高。这样的情况下,热力耦合效应对工作台各方面性能的影响也不能忽视。因此,对机床工作台热力耦合分析及优化设计的研究有着很重要的意义。本论文以QLM23龙门移动式数控镗铣床工作台为研究对象,首先借助Creo2.0软件对工作台进行CAD三维建模。将建好的模型导入到ANSYS Workbench中进行有限元分析。通过静力学分析和模态分析研究了工作台的静动态性能。对工作台进行热力耦合分析并与热力耦合前作对比,结果表明热力耦合作用对工作台的最大位移变形和最大等效应力都有明显的影响。然后依据有限元分析结果,利用仿生设计对机床工作台进行仿生学建模。对仿生工作台进行有限元分析并与原模型作对比,验证了仿生工作台各方面性能有了明显的提高。最后利用ANSYS Workbench中的优化设计模块,对仿生工作台进行基于响应曲面分析的多目标优化设计,确定了仿生工作台具体的相关参数。并将优化后的仿生工作台和优化前作对比,验证了优化后的模型,质量减少的同时,最大位移变形也有所减小,提供高了工作台结构强度,并达到工作台轻量化的目的。从而完成对工作台的优化设计工作。通过对机床工作台的分析,了解了工作台的静动态性能。研究了热力耦合作用对工作台的影响情况。并完成了对QLM23龙门移动式数控镗铣床工作台的优化设计。得到了工作台的仿生模型,提高了机床工作台的静动态性能。为其他工作台的设计提供了参考。