五面加工中心一次装夹就能实现工件除定位底面外的其它5个表面的加工，提高了加工效率和被加工零件的相互位置精度，成为当前数控行业重点研究的对象之一。五面加工中心机械结构复杂，其核心是具有立卧转换（H/V）功能的主轴箱部件。该主轴箱部件设计性能的优劣，直接影响到整机的性能。本文针对该核心部件，参考国外相关技术资料，完成了主轴箱部件的结构设计和三维建模、装配，并对关键组件和零件进行了有限元分析和优化，进而对结构进行优化改进。论文的具体内容如下：1、完成主轴箱部件的结构设计。重点对主轴电机的选择，传动轴和主轴及其组件的支承和定位、轴承的选型、轴刚度，立卧自动转头（H/V铣头）回转后的精密定位结构以及实现立卧自动回转的结构进行了设计和研究。2、将UG和Ansys等软件综合应用到主轴箱部件设计中，对立卧自动转头（H/V铣头）进行了三维建模，为降低分析计算的难度，对结构模型进行简化，将简化后的模型导入Ansys有限元分析软件中进行仿真分析。将理论与仿真结合起来，为研究主轴箱部件设计建模提供了一定的依据。3、利用Ansys软件分析和计算立卧自动转头(H/V铣头)在加工受力时产生的变形量，计算变形量对加工精度产生的影响。根据分析结果可知，主轴电机在超负荷条件下工作时，应力值较大，立卧自动转头（H/V铣头）在加工受力时产生的变形量对加工精度影响较大。主轴电机在额定功率条件下工作，主轴箱结构设计基本上满足了加工精度的要求。