近几十年来,在光学零件加工机床有了飞快发展的同时,现代制造企业对其提出越来越高的要求：一方面要求机床有愈来愈高的加工性能,另一方面要向着轻量化、成本低的方向发展。由于受到理论分析和测试实验手段落后的限制,机床结构的设计计算主要沿用传统的结构强度为主的设计方法,对机床的动态特性考虑较少,导致的设计结果是具有较大安全系数的机床结构,这种结构通常尺寸和重量较大,但结果既不能发挥材料的潜力,也不能改进结构的动态特性,所以本文将从机床的动态特性方面考虑机床的设计。本文以某光学机械公司生产的某型号双轴精磨抛光机为研究对象,在Pro/E环境下对机床整机进行三维建模,其中对机床床身采用了Expert Framework方法建模,实现了机床的参数化设计；同时运用有限元分析技术,在ANSYS环境下建立机床床身的有限元计算模型,对机床床身进行模态分析,得到了固有频率及主振型结果；在模态分析的基础上对床身进行了谐响应分析；采用锤击法对机床床身进行动态响应试验,对比试验测试数据和有限元计算结果分析,验证了床身有限元模型的合理性,表明本文采用的研究方法恰当,建立的理论计算模型正确,并对误差原因进行了讨论；结合理论分析结果和动态试验分析结果,对机床床身结构提出优化改进的建议。本文研究的床身是机床的一个重要基础部件,床身动态特性直接影响到机床的加工精度,床身由一系列槽型钢焊接而成,焊接的位置和结构对床身动态特性有着很大的影响。合理选择槽型钢型的型号并优化床身的结构,在不降低刚度和强度的前提下,强化理论分析以及模态试验中找出的薄弱环节,削弱对床身动态特性影响不大的床身结构环节,保证床身满足设计所需要的抗振性能,最终实现了节约材料、降低生产成本的目的,完成了床身的轻量化设计。本论文紧贴生产实际,将CAD/CAE应用于机床结构优化设计过程,取得了良好的效果,为机床的国产化设计提供了一种较好的方法,对设计中节约材料,降低成本,改善机床的动态特性都具有重要的意义。