数控机床是现代制造业的关键设备，随着制造技术的进步，数控机床向高速、高精、高效方向不断发展。机床整机的刚度和加工性能在很大程度上取决于其部件的刚度和制造精度，为了使机床拥有较高的刚度和加工精度，保证其安全可靠的工作，要求机床结构必须具备良好的静动态性能。因此，基于有限元法对机床关键件的静动态性能进行分析与优化具有很大实际意义。本文以QYJ-8数控铣床的床身和立柱为研究对象，利用有限元法进行了静力学分析和模态分析，识别结构的薄弱环节，在此基础上，对其结构进行了优化。主要研究内容和结果如下：　　(1)对机床关键件（床身、立柱）的结构进行分析，在保证计算精度的前提下，对部分结构进行适当合理的简化，利用SolidWorks建立三维实体模型，并通过接口技术将其导入到 ANSYS中生成有限元模型。利用间接法快速高效地完成了床身和立柱有限元模型的建立，有效避免了这类复杂部件在 ANSYS中直接建模的不便。　　(2)对床身进行静力学分析和模态分析，为其结构的优化提供理论依据。床身沿X轴正向分布的第二组筋板部位刚度略显不足，有优化的必要。通过选型优化方法将此处筋板由矩形结构优化为圆形结构，使结构设计更为合理，提高了床身的有效刚度，达到了很好的优化效果。　　(3)对立柱进行静力学分析和模态分析。根据分析结果可知：立柱整体刚度较好，但局部刚度分布不均匀；前面和两侧面采用米字型筋板，这些部位材料富足，而应力应变较小。将立柱内部所有筋板均采用十字型结构，与原结构的静动态性能进行对比分析，采用十字型筋板可在保证有效刚度的前提下，使立柱质量减小7.6kg，降低生产成本。　　综上所述，本文通过对床身和立柱的筋板型式的优化，增大了床身的低阶固有频率，提高了床身的有效刚度；降低了立柱的重量，实现了立柱的轻量化设计。机床关键件（床身、立柱）的静动态性能得到了提高，可保证机床整机具有良好的加工精度、加工质量、加工效率和稳定性。同时，本文所采用的研究方法对同类机床关键件的优化设计具有一定的参考价值。