针对机床重要结构件优选设计时难以在多个方案和多项性能评价指标之间进行取舍这一问题,提出了基于熵权TOPSIS模型的机床结构件优选设计。以龙门机床的定横梁为研究对象,结合有限元分析设计了10个不同的定横梁结构作为备选方案,并对10个备选方案依次进行了灵敏度分析和多目标优化,确保10个备选方案都具有相对最优尺寸参数。利用有限元软件依次对优化后的10个备选方案进行静动态特性和热特性分析,得到了优选决策的原始数据。建立了机床结构件优选评价的熵权TOPSIS数学模型,利用Matlab软件求解计算选出了最佳方案。对比分析了定横梁部件优选前后的静动态特性和热特性参数,认为优化后定横梁部件综合性能有所提升。结合实际工程经验分析了优选决策原始数据,认为优选结果符合实际,验证了熵权TOPSIS模型对机床结构件优选设计的有效性。