高速切削是一项十分有前景的先进制造技术，它具有高效率、高精度、低成本等突出优势，目前已在汽车、磨具、航空航天、工程机械等方面得到了广泛的应用。要实现高速切削加工，立柱、主轴箱和主轴作为机床的关键件，必须具有良好的静动态特性。因此，对机床立柱、主轴箱和主轴等关键件进行静动态特性分析是一项十分重要工作。　　本文以JY-5数控铣床为研究对象，利用虚拟建模技术和仿真分析技术，对数控机床主轴、立柱和主轴箱等关键件进行静动态特性分析。通过分析，找到结构的薄弱环节，然后进行结构的改进和优化。主要内容如下：　　1.在现有设计图纸的基础上，利用Pro/E软件建立机床主轴、立柱和主轴箱等关键件的几何模型，并进行装配干涉检测，初步实现机床关键件的虚拟化建模；在机床关键件虚拟建模完成后，对所建模型进行适当的假设和简化，构建出机床关键件的有限元分析模型；　　2.根据轴承刚度计算公式，计算机床主轴所用轴承的径向刚度值；建立主轴二维有限元模型，基于 ANSYS平台，分析主轴的静态特性；建立主轴三维有限元模型，基于 ANSYS平台，分析主轴的模态特性和谐响应特性。　　3.分别建立主轴箱和立柱的有限元分析模型，并对其进行静动态特性分析。通过静态分析，得到立柱和主轴箱在静态载荷下应力场和应变场。通过动态分析，得到立柱和主轴箱的固有频率和相应振型；　　4.基于优化理论，在有限元分析基础上，根据得到的分析结果，对机床关键件的薄弱环节进行优化和改进，进一步提高关键件的静动态特性以及抗振能力。同时，在机床关键件的静动态特性能满足工况的情况下，以质量最小为目标函数进行相应的结构优化。