机床是加工制造业不可或缺的装备,其先进程度最能反映一个国家的基础科研实力。我国的机床行业经过几十年的发展,有了长足进步,但与国外相比,在采用现代手段进行分析和优化上还有不小的差距。本文正是以传统设计方法设计的某型号大型数控龙门铣镗床床身为研究对象,利用现代设计方法针对该结构展开了分析和优化,所做工作及结论主要有：1.建立起床身三维模型,对其结构的特点进行了分析,在此基础上利用ANSYS Workbench软件进行了静力学和模态分析,结果表明,该床身各项性能指标满足使用要求,但结构较为厚重,存在一定的优化空间。2.分别在不同约束和不同单元网格划分两类条件下,对床身的静力学和模态进行了再分析,并将结果进行了对比。对比结果表明,有限元分析时,从计算时间、计算精度以及工程实际运用等角度综合考虑,可以使用精度相对较低的网格单元：优化时应尽量采用低阶固有频率。3.建立起了该床身全参数化的CAE模型,针对一般结构全参数化过程中的难点提出了相应的解决措施,这些措施对一般结构的全参数化建模具有一定的指导意义。利用该模型,对床身进行了四参数和七参数的多目标优化,优化结果有效的降低了床身的质量、静力最大变形,提高了一阶模态固有频率。其中,七参数优化实现了重要尺寸的全参数优化,其优化结果也最为理想。4.将四参数和七参数的优化结果进行比较,并通过对该床身的验证性计算,总结出了一种针对板筋类结构的床身进行优化的流程。该流程的优点在于既能够较高幅度的提升优化目标,同时又能有效降低优化时间,提高工作效率。5.在床身上使用了树脂混凝土新材料,利用这种新材料构建了两种床身结构,对其进行了静力学和模态仿真分析,并将结果与原床身进行了对比。对比表明,树脂混凝土材料能有效提升床身各项性能,实现了广义的优化,同时也说明了使用这种材料构建该床身适合使用板筋结构。本文研究的课题来源于沈机集团昆明机床股份有限公司的生产实际,研究结果对企业改进该床身设计具有一定的现实意义,对类似结构的分析和优化具有一定的指导和借鉴作用。