在当今社会，随着国民经济的迅猛发展和人民生活水平的日益提高，人们对产品的质量要求越来越高，产品的外形越来越多样化、精密化，因此，市场对机床的种类数量和加工质量要求也在不断增多，只在X、Y、Z轴三轴联动的普通机床上加工已不能满足消费者的需求，还需要B轴、U轴等多轴联动的复合加工。数控平旋盘作为一种重要的机床功能附件，具有U轴功能。本文研究的数控平旋盘装备于镗床、加工中心和专用机床上能够实现U轴功能，可以加工许多在普通机床上很难完成的加工，比如：大直径的孔和外圆、尺寸比较大的平面、端面及其它复杂型面。本文主要研究内容：首先，根据烟台某公司提供的原始设计图纸用三维设计软件UGNX6.0对平旋盘各零部件进行初始的三维建模并虚拟装配，并检查间隙。然后，利用软件UG自带的运动仿真模块对平旋盘的整体结构进行仿真分析，检查各零部件的模型在运动过程中运动的合理性，并根据运动分析结果对所设计的平旋盘的部分零部件结构进行改进。最后,根据平旋盘的结构特点对关键零部件用有限元分析软件ANSYSWorkbench进行受力分析，总结受力模型，建立优化模型，再结合设计要求，平旋盘初始重量为900Kg，通过优化设计后将其重量减轻15%即到765Kg左右，对平旋盘有必要改进的零件进行优化计算，得出最终结果。本文利用一种新型的技术手段—虚拟样机技术，可以加快产品的开发速度，缩短开发周期，降低开发成本，减少不必要的人员伤亡。为了进一步验证所设计平旋盘的安全可靠性，并进一步对各零部件进行改进有说明性，用有限元分析软件对平旋盘各零部件进行有限元校核。