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机床主轴是机床中的重要部件，其设计对机床性能影响很大。在对主轴设计的各项要求中，刚度和振动稳定性是主要考虑的指标，将其归纳在一个合区域和性能约束的主轴结构优化设计数学模型中。借助有限元软件可获得不向主轴尺寸下的各项性能指标，利用人工神经网络（ANN）实现主轴各项性能指标的近似分析，并采用遗传算法（GA）实现了性能指标为设计变量隐式表达下的机床主轴结构优化设计。