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长期以来，设计人员都只能采用经验类比的方式来设计和改进磨床的结构，导致难以进行大胆创新设计，难以预知磨床的整体特性，更谈不上进行结构优化。在图纸设计阶段预知磨床整机的静动态和热态特性，是设计人员的梦想，也是提高磨床设计水平的必由之路。 本文研究的对象是MKS1620G数控高速端面外圆磨床，研究的内容是如何通过三维造型软件Pro/E和有限元分析软件ANSYS，建立包含结合部特性的磨床整机模型，计算分析磨床整机的静动态特性和主要部件的热态特性。具体分析了MKS1620G高速精密端面外圆磨床的整机受力变形、综合静刚度的大小，前10阶固有频率和对应的前10阶振形，谐响应特性，以及头架-工件-尾架，砂轮-砂轮轴-砂轮架等主要部件的温升和热变形等问题。 在课题研究过程中，用Pro/E建立了MKS1620G磨床各零部件和整机的三维实体模型，借助ANSYS与Pro/E接口模块实现了实体模型无损导入ANSYS，并在ANSYS软件中通过单元设置、添加属性、网格划分等方式，建立了含有结合部特性的磨床整机有限元模型。根据磨床的边界条件和受力状况，对磨床的整机进行了静态应力、应变、动态固有频率、振型、谐响应及主要组件的温升、热变形等的计算分析，从而得到了磨床的静态、动态和热态特性。 计算结果表明：MKS1620G数控磨床，其中静态特性比较好，综合静刚度分别是Kx=3.22×107N/m，Ky=1.0×107N/m，Kz=2.0×106N/m和磨床整机相对刚度为K=2.2×107N/m。表明该磨床具有很好的刚度，头架和尾架是磨床整机中受力变形最为明显的部件。谐响应分析结果表明，使用中需要避开的主要频率为33.654Hz，41.015Hz，47.341，57.319Hz.，振幅最大出现在Z向为57.319Hz，最大振幅为34μm，在使用中要避开这些频率，以防止产生共振。热态特性中温升集中在轴承结合部处和砂轮切削工件处，空载时砂轮架上的最大热变形在砂轮圆盘的部分端部处，热变形是11.7μm；头架，工件，尾架上的最大热变形在头架的上表面棱角处，热变形是1.89μm，砂轮和工件的相对最大变形量为10.9μm；典型切削载荷作用下砂轮架组件的最大热变形在砂轮的大部分端部处，其对应的热变形为110μm；而对于头架-工件-尾架，最大热变形发生在头架上且为3.97μm，砂轮和工件的相对最大变形量为106.03μm。通过建模、计算和分析，为MKS1620G磨床的改进设计提供了可靠的依据。