为满足对三维微小零件的需求,本实验室研制开发了一台微小铣床,并对其进行了静、动态特性分析。首先,对微小铣床的关键部件--电主轴和龙门架进行了静态特性、动态特性研究,分析时考虑了结合部的影响。在此基础上,对微小铣床和关键部件进行优化研究,为提出新的铣床结构奠定了基础。龙门架与底座之间为螺栓连接,通过理论计算,得出了螺栓结合部的参数。为考察螺栓结合部的柔性对整个床身结构动态特性的影响,计算了刚度系数在一定范围内变化时结构的频率和振型。对电主轴进行静态特性分析,求出电主轴的静刚度,同时进行了模态分析、谐响应分析及瞬态分析,分别得出电主轴的固有频率及振型、共振频率及最大动态位移、瞬态冲击下主轴的变形。在全面静动态分析的基础上,对床身结构与主轴进行了优化研究。对于电主轴,采用形状优化和广义概念上的优化,得出电主轴的最佳尺寸。对于龙门架,采用拓扑优化,得到最大刚度化的龙门架的形状。在改进的电主轴和龙门架的结构的基础上,提出新的微小铣床的设计方案,与已开发的小铣床相比,不仅体积和重量都有相当程度的缩小,而动态性能也有所提高。本文的研究为下一步微小机床的改进与开发奠定了基础。