随着数控机床产品不断向高精度、高刚度、高速度方向发展,对数控机床主轴部件静、动态特性的要求越来越高,数控机床主轴部件静、动态特性的分析及其结构优化研究就显得越来越重要。因此,为提高机床主轴的各方面性能,缩短产品开发周期和制造周期,提高了技术含量,降低了成本,针对机床主轴的优化CAD系统的研究显得异常重要。本课题首先阐述了遗传算法的基本原理和方法,然后根据机床主轴的优化设计原理及参数化设计原理进行了机床主轴优化CAD系统的开发。课题主要研究工作如下：(1)研究机床主轴优化设计理论,建立更符合实际的机床主轴的优化设计数学模型。(2)利用遗传算法适应性强、能更快收敛到最优解等优点,通过对编码方法及遗传算子的改进来弥补其局限性,然后结合主轴优化设计模型,并通过面向对象设计技术,进行了主轴优化设计系统的开发。(3)在Windows XP平台上,基于UG软件,运用其强大的参数化造型技术,利用UG/Open MenuScript工具定制用户菜单,利用UG/Open UlStyler工具设计用户对话框,运用二次开发模块UG/OPEN API提供的内部开发语言和Visual C++6.0高级语言,采用特征建模的方法开发了主轴部件参数化设计系统。(4)通过ACCESS数据库技术,建立机床主轴部件的数据库管理系统,实现机床主轴的优化设计系统与参数化设计系统的无缝连接,从而完成机床主轴优化CAD系统的开发。论文最后结合实例,介绍基于遗传算法的主轴优化CAD系统的具体优化设计过程,验证了应用此优化CAD系统对于提高主轴部件设计效率的重要意义。