随着建筑装饰的发展和物质生活水平的提高，市场对石材异形板材制品的需求急剧增加。我国自主研发的石材加工设备生产效率低下，而国外先进设备价格昂贵，难以在国内石材加工中普及。桥式龙门结构的石材异形板材加工中心，是理想的异形板材制品的加工制备。分析异形板材的加工需求，研究和设计石材异形板材加工中心，对丰富国内石材加工设备，提高异形石材制品的加工工艺性能，带动石材产业的发展具有重要的意义。对石材的材料特性和材料去除机理进行讨论，运用加工过程中切削力与主轴转速、进给速度等参数的变化规律及经验公式，分析石材工件的高效加工工艺参数组合，为确定石材异形板材加工中心的技术指标提供依据，并为仿真分析提供载荷参考。结合适宜的加工工艺参数，设计异形板材加工中心的主要技术参数。设计总体结构，从加工中心的床身、横梁、伺服进给系统、主轴、刀具交换系统等功能部件出发，通过多方案设计，对各方案进行优缺点比较，选用最佳的设计方案。根据所选方案，轻量化设计加工中心的横梁部件，结合不同工况下的切削力和进给速度，对进给传动系统的滚珠丝杠、滚动轴承进行参数计算和校验，驱动电机满足转矩要求和加速性能，刀具交换系统进行刀盘设计、驱动计算、转动定位机构设计，主轴部分的滑枕和辅助装置也有相应的详细设计。利用模态分析辨别加工中心整机在危险位置处的固有频率及振型，确保工作频率远离固有频率，避免加工中心共振。利用瞬态动力学仿真，分析加工中心在不同冲击载荷作用下的最大变形，验证机床结构设计的合理性。