高速磨削是一种可以极大提高生产效率、提高零件加工质量的精密加工技术，集中体现当代最新科学技术水平，实现这一技术的磨床是关键装备。　　本论文针对某高速磨床结构优化和磨削稳定性问题进行了研究，以提高磨床产品磨削精度为最终目的，基于有限元分析方法，综合运用了机械理论知识、计算机仿真技术进行了磨床整机及主要部件的数字化结构分析、设计与优化、磨削动车车轴材料时高速磨削机理研究，以全面提高磨床综合性能。为磨床结构的结构改进设计和磨削工艺参数选择提供了有效的指导。总结全文，本论文的主要内容包括以下几个部分：　　第一部分系统概述了机床结构动静态特性、结构优化设计和磨削力数学模型等领域理论及方法的研究现状，介绍了高速磨削技术的国内外发展现状和未来发展趋势，指出了在磨床整机及关键功能部件的动静态特性分析与设计和磨削机理等方面存在的问题，同时还阐明了本课题的研究背景、意义和内容。　　第二部分主要针对某高速磨床，介绍了其结构特征和技术参数，详细论述了磨床整机动力学模型的建模方法和过程，并基于拉格朗日方程法和刚度系数法分别建立了磨床整机的动力学模型，为磨床整机的动态响应分析奠定了理论基础。　　第三部分阐述了模态和谐响应分析等有限元理论，以减小和消除振动为目标，利用UG系统和ANSYS软件建立了磨床有限元模型，对整机及各关键部件的动静态特性进行有限元仿真分析，详细介绍了仿真分析的过程和方法，得到了磨床整机及各结构的固有频率、各阶振型、薄弱环节和区域等仿真结果，并结合仿真分析结果提出了磨床结构的一些改进意见。　　第四部分首先在确定实验方案的基础上对磨床关键部件进行了动态试验，验证了仿真模型的正确性以及仿真分析结果的可靠性。其次，基于试验验证的有限元模型，通过拓扑优化的方法对关键部件进行了重新设计，设计出了质量轻且具有良好动静态特性的部件结构。最后，对拓扑优化结果进行了验证。　　第五部分针对工件材料30CrMoA高速磨削的稳定性问题，在磨削过程和磨削力数学模型理论推导的基础上，提出了基于DEFORM-3D软件高速外圆磨削仿真模型的磨削力研究方法，建立了合理的高速磨削仿真模型以研究磨削力与砂轮速度、磨削深度和工件转速之间的关系，从而指导磨削时选择合理的工艺参数，以使磨削处于稳定磨削状态，最终达到减振和提高磨床加工精度的目的。