该论文来源于国家自然科学基金项目“机床结构动态优化创新设计CAE关键技术研究”和江苏省十五重大科技攻关项目“高架桥式高速五坐标龙门加工中心动态优化设计”。论文首先建立了大型五坐标龙门加工中心整机及主要零、部件的CAD/CAE模型,然后采用模态测试理论中的分量分析法对影响整机动、静态特性的滚动直线导轨结合面特征参数进行了识别,在对原整机有限元模型进行分析的基础上,基于灵敏度分析与动态优化技术对主要零、部件筋板布局形式做了优化设计,并且针对原机床设计的薄弱环节提出了几个整机改进方案,最后为了减小机床在实际工作中不可避免的共振区附近的振动响应,设计了调谐阻尼器以进一步提高整机的动、静态性能。本文的创新点主要体现在以下几个部分:(1)首次采用动、静态结合的设计方法对大型五坐标龙门加工中心进行了整机及主要零、部件的优化设计。(2)在横梁结构的优化设计中,改变传统框架式设计思想提出了斜支撑形式的筋板结构,从而改善了整机结构的动、静态特性。(3)对基于筋板布局的结构,提出了灵敏度分析的设计方法,得出了一些结构优化的通用设计规律。(4)在该加工中心的减振设计中成功应用了调谐阻尼器技术,以用来抑制整机在某些共振频率点附近的振动响应,并且取得了很好的实际效果。