随着制造业的快速发展,需要大量的数控设备,其中,数控落地镗铣床是使用最为广泛的设备之一,本文作者受某企业的委托设计开发了数控落地镗铣床。首先按照用户对机床的设计要求基于CAD工程软件设计了机床工程图样,并按照工程图样制造了TJK6916数控落地镗铣床样机。深入分析研究机床部件之间的结合部问题,通过对机床样机各个结合部采用激振器激振、加速度传感器拾振的方式进行模态试验,获得了机床各个结合部的振动信号,并将采集到的振动信号导入用Lab VIEW编写的模态识别程序,获得了各结合部的模态参数,再利用有限元参数优化识别方法识别出各结合部的刚度和阻尼参数；利用COMBIN14单元模拟识别出的结合部刚度和阻尼参数建立TJK6916数控落地镗铣床整机有限元模型,并对整机进行模态分析得到了整机的各阶固有频率和振型；为验证有限元理论分析结果的正确性,对整机进行模态试验分析,将理论分析结果和试验分析结果相比较,证明了有限元模型的正确性,分析了产生误差的原因；根据模态分析的结果,分析了机床结构的薄弱环节,并对滑座、主轴箱、滑枕等主要部件进行了结构优化设计,对X轴传动系统、支撑固定结构、锁紧机构等机床结合部的联结方式及联结装置进行了创新设计,本人和团队成员共取得了5项国家专利。对优化后的机床结构,再在ansys中定义镗床立柱和主轴箱单元类型、材料、定义网格尺寸、划分网格,然后输出k文件,并在ls-prepost中编辑k文件,定义主轴箱运动关键字及边界条件,编辑以后,递交dyna971求解器求解,并运用1s-prepost对计算后的结果后置处理。利用动态模拟仿真,观察主轴箱在上下移动时对镗床立柱的影响,最后进行立柱应力、应变及能量的后处理,从分析数据看,机床的动态特性良好。通过市场调查,比较分析了当前国内外同类机床的电气控制系统,数控落地镗铣床的限位装置可靠性要求高,如果一旦失效将发生严重的事故。本文研究了适用于数控镗铣床的限位控制的负逻辑控制原理模型,并基于该模型设计开发了X、Y、Z轴的限位控制电路,并用于机床的控制电路的实际中,取得了良好的效果。深入研究分析了数控落地镗铣床加工零件的特征,基于GT技术创新地提出了适合于数控落地镗铣床加工零件特征的分组方法,按照该分组方法研究开发了模块化的参数化数控加工程序,并基于VB开发软件将模块化程序进行封装构建了适合于数控镗铣床加工的数控加工程序的自动编程系统。综合应用上述的研究成果,完整地设计、生产出了数控落地镗铣床,产品已投入市场,使用效果良好。为同类机床的开发研究提供参考,对提高落地式镗铣床产品的市场竞争力具有较大工程意义。此外,本文的研究分析方法对其它类型机床的改进也具有一定的参考价值和借鉴意义。