在机床各部件中,床身具有支撑头架、工件、尾架、工作台等主要零部件的重要作用,其静、动态特性参数与机床加工精度、使用寿命等密切相关。高刚度和高阻尼性能是精密机床床身的两个基本要求,但具有高刚度的金属材料往往阻尼性能比较差,反之,阻尼性能好的金属材料往往不能获得较高的刚度。研究开发具有优良阻尼减振性能的床身新材料已成为提高床身综合性能的有效途径之一。本文在前人研究工作基础上对树脂矿物复合材料整体浇注而成床身展开相关研究。首先对典型工况下床身进行受力分析,将床身以上部件的重力和切削力以压力和扭矩的形式施加到床身的主要受力面上。根据受力状态计算结果,使用仿真软件ANSYS Workbench分别对树脂矿物复合材料与铸铁材料两种材质床身结构进行静态仿真分析,获得了两种材料床身各个方向的变形、等效应力云图,结果显示树脂矿物复合材料床身结构除Z向变形稍大外,其余各向变形均小于铸铁材料床身,且其大变形部位较少,整体床身变形起伏较小,表明树脂矿物复合材料床身静力学性能与铸铁材料床身相当,能够满足使用要求。分别对树脂矿物复合材料和铸铁材料两种材质床身进行模态分析仿真计算,得到两种材料床身前八阶模态固有频率与振型图并进行了比较分析。分析结果表明,树脂矿物复合材料床身固有频率明显高于铸铁材料床身。分别对两种材料床身进行谐响应分析,得到其振幅频率响应曲线。分析结果表明,树脂矿物复合材料床身各向振动幅值均明显小于铸铁材料床身。研究结果表明,树脂矿物复合材料床身动态性能明显优于铸铁材料床身。为了进一步提高树脂矿物复合材料床身的综合性能,以床身壁厚和肋板厚度为设计变量,以最大静态变形、前两阶模态固有频率和质量作为目标函数,对树脂矿物复合材料床身进行优化。通过参数分析计算出各目标函数分别对于两个设计变量的灵敏度,得出床身壁厚和肋板厚度的最佳方案,获得床身的结构改进方案。对改进设计的床身进行有限元分析,分析结果表明：优化设计的床身静、动态性能均优于原床身,但其质量相对于原床身有一定程度的增大,为了实现床身的轻量化,进而对优化后床身进行拓扑优化。根据拓扑优化结果,进一步提出床身的结构改进方案,并对方案进行多目标优化,使优化后的树脂矿物复合材料床身在获得优良综合性能的基础上,减轻床身质量,节约材料,降低成本。