有限元方法是现代工程分析与设计的一种快捷、有效的辅助工具。有限元及结构优化等CAE技术的应用,对缩短产品开发设计周期、降低产品制造成本、增强企业竞争力具有重要的意义。本文以TK6916大型数控落地镗铣床的主轴箱为研究对象,利用有限元分析软件ANSYS作为分析工具,对其进行分析及优化。主要工作如下:运用三维软件建立了大型数控落地镗铣床主轴箱的三维模型。采用有限元软件建立了两种结构形式主轴箱的有限元计算模型,并进行了主轴箱的静态刚强度分析,计算了主轴箱的应力和变形情况。结果表明两种主轴箱的强度较好,有足够的抵抗破坏的潜力;不开口的主轴箱变形较小,可以得到较高的加工精度。通过模态分析,计算了两种结构形式的主轴箱1至10阶的固有频率和振型。分析结果表明,主轴箱的第1阶固有频率较低,相邻阶次的固有频率差别较大,主轴箱的动态特性有待于改善。将有限元方法和优化技术相结合,对主轴箱结构应用两种实用、高效的优化设计方法进行以减重为目标的优化。