固结磨料多线切割机由于高效率和高精度的优点成为了切割硬脆材料的主流设备。我国在固结磨料线切割技术的研究工作中,尤其是针对机床各关键零部件的研究存在不足,因此本课题选择多线切割机主机架和绕线轮两个主要受载零部件进行研究,运用有限元软件对二者进行结构优化设计并进行实验验证,通过优化多线切割机零部件的结构,改善加工工艺参数,提高其加工效率和精度,为企业在结构设计过程中提供理论依据。主要研究内容包括:（1）研究固结磨料多线切割机的切割机理,对影响切割性能的因素进行分析,明确结构优化的优化方向;分析多线切割机工作原理及各部分结构的功能,选择主机架和绕线轮作为优化设计对象。（2）对主机架和绕线轮进行有限元分析,分别对主机架和绕线轮的边界条件和所受载荷求解,进行静力学分析和模态分析,为后续的结构优化提供参考。（3）基于拓扑优化和多目标优化设计对主机架的结构进行优化设计,其中将主机架的质量和刚度作为目标函数,最终得到不变质量最大刚度、最小质量最大刚度和最小质量不变刚度三种方案为工业设计提供参考。针对绕线轮的优化,对其壁厚进行尺寸优化,实现轻量化目标,提高走线系统稳定性。（4）验证主机架和绕线轮的优化效果。对优化前后的主机架进行实验验证,采集优化前后主机架在不同走线速度下各个位置的最大振动位移数据,通过对比数据验证优化效果。对优化前后的绕线轮进行实验验证,通过无线采集模块采集绕线轮内壁在缠绕过程中的应力变化数据,验证优化后绕线轮使用的安全性及优化效果。