数控机床是制造业中的核心设备，被广泛应用于国防、汽车、机械、电子、航空航天等各领域。我国数控机床起步晚、发展慢，至今仍沿用传统设计方法进行开发设计，导致了机床静动态性能水平落后，难以满足高速、高效、高精度的加工要求，更无法满足快速响应市场需求，而国外发达国家早已将现代先进设计方法应用到数控机床的研发。因此，快速设计出高性能、高精度、低成本的数控机床来满足市场的需求就显得尤为重要。　　本文以XK2310数控铣床工作台为研究对象，运用CAD/CAE技术、灵敏度分析技术、多目标优化技术，对工作台进行静动态特性分析、结构设计和结构多目标优化，具体工作如下：　　1、建立工作台参数化模型和有限元模型。运用ANSYS Workbench有限元软件的DM模块对XK2310工作台建立参数化模型，然后将参数化模型导入DX模块，建立有限元模型。　　2、分析工作台静动态特性。根据工作台装配特点、工作方式，具体工况，分别对工作台进行静力学分析和模态分析，得到了工作台在铣削、钻削工况下的变形量、等效应力以及固有频率，分析结果显示，工作台的静态特性满足设计要求，而动态特性偏低，1、2阶固有频率与动载荷频率接近，容易引起共振，因此需对工作台的结构进行改进。　　3、改进工作台结构。基于工作台静动态特性情况，提出了工作台筋板结构改进措施，分别设计了“X”筋工作台、“米”筋工作台、“蜂窝”筋工作台。利用有限元分析方法，对改进方案的有效性进行验证，从中选择性能最优的“X”筋工作台作为最终的改进方案。　　4、优化工作台结构设计。基于正交试验方法、线性回归统计法进行灵敏度分析。根据灵敏度分析结果和中心复合试验，以降低工作台质量、最大变形量和提高前3阶固有频率为目标，优化工作台设计参数。利用遗传算法在可行域里搜索最优参数，优化效果理想，质量下降1.67％，最大变形量下降42.59%，前3阶固有频率分别提高12.53%、13.47%和11.14%。　　5、验证工作台优化结果。将优化后的设计参数导入工作台模型并利用有限元软件计算，多目标优化的结果与有限元软件计算的结果基本一致，证明了多目标优化思路和方法的正确性。