随着科学技术的不断发展，全球化的市场竞争越来越激烈，过去的产品设计模式已经不能适应当代的设计需求，如今产品设计正向着全球化、网络化、虚拟化、快速化方向发展，以集群平台为基础的有限元分析成为了仿真分析的新领域。制造业作为我国重要的支柱产业，在一定程度上决定着整个国家的经济发展，而用于齿轮加工的数控滚齿机，却体现着一个国家制造业的水平。随着我国十二五规划的逐步实现，国家在装备制造、交通、石油、航空航天等领域投入了更多的资源，对数控滚齿机的需求越来越多，精度也越来越高，国内齿轮制造行业也迎来了更大的发展机遇与挑战。本文就是以数控滚齿机的立柱为研究对象，为了保证机床具有良好的动态特性、精度以及加工工艺，以集群技术与有限元分析为基础对滚齿机立柱进行了模态分析，并根据分析结果对立柱做了一定的优化。经过结构优化前后的有限元分析对比，达到了预期目的并取得了一定的成果。　　本研究主要内容包括：⑴首先详细了解了课题背景与意义，同时以国内外的研究现状为基础，提出了利用有限元方法进行机床设计和优化的新思路和重要意义，为下文的研究工作奠定了理论基础。⑵介绍了集群技术理论，搭建集群技术平台，同时安装ANSYS13.0。利用Pro/E－ANSYS建立立柱的三维和有限元模型，对数控滚齿机的支撑系统前后立柱进行了模态分析，获得了其固有频率和振型。结果表明，前立柱的前五阶固有频率在机床的共振频率范围之内时，会容易影响加工精度与寿命，而后立柱的前五阶固有频率有效避开了机床的共振频率范围，整体刚度较好。⑶根据上文的模态分析结果，必须对前立柱的结构做出优化设计，这可以提高其固有频率，有效避免机床的共振频率范围，提高了加工精度与寿命。同时考虑到材料使用过于保守，可进行减重优化，需要进行结构的全面优化设计。