随着工业领域技术需求不断增长，加工中心正向着高速、高精度、高柔性化和模块化方向发展，整机的动态特性是直接影响加工中心加工性能优劣的关键因素。以加工中心的动态特性的改善作为优化设计的目标，不仅可以从根本上改善加工质量，同时也降低了加工过程中的振动。　　 降低加工中心重心能提高其动态特性，但是在目前国内外公开的文献，很少见到将动态分析与降低机床重心结合起来，开展加工中心结构动态优化设计的报道。　　 本文主要研究工作如下：　　 1.基于三维建模软件和ANSYS分析软件，建立XK713-A型立式加工中心的CAD/CAE模型。　　 2.分别对加工中心整机及其主要部件进行动态特性分析，得到加工中心的固有频率及其主振型、谐响应特性。结果表明：床身和立柱是影响整机动态特性的关键部件。　　 3.基于有限元法，完成高速立式加工中心的动态设计。在结构动态优化设计的同时，兼顾加工中心“重心最低”的设计原则，为加工中心的优化设计提供了有效的方法；以整机的固有频率作为结构动态特性指标，首先开展床身和立柱筋板厚度对其固有频率的灵敏度分析，在此基础上在床身中部增加X型筋板，降低立柱重心，减轻主轴箱、工作台和床鞍的重量，对提高加工中心动态刚度有积极意义。　　 4.探讨了不同筋板结构和出砂孔的形状对床身动态性能的影响，并研究了密稠型筋板对立柱动态特性的影响。　　 5.完成了动态设计后立式加工中心的动力学特性和静力学特性分析。分析表明：优化后整机的前三阶固有频率比原整机分别提高了9.20％、8.10％和9.74％，振动量较原整机也有较大幅度的降低，有效地提高了其动态性能；优化后整机的静刚度也得到了明显的提高。