现代机床的发展日益趋向高效率和高精度，这对机床的设计提出了更高的要求，需要采用更先进和合理的设计方法来完成机床设计优化。作为一种先进的设计手段，动态设计方法已经成为企业提高竞争力的重要方面。要进行动态设计，前提是对机床的动态性能做出正确的分析。对于磨床而言，主轴组件是磨床极为重要的组成部分，其性能的好坏对磨床的性能有着重要的影响。 为了提高现有磨床的性能水平，合作进行PM500型立式平面磨床的设计改造研究。研究共分五个部分进行，即主轴组件部分，导轨机构和润滑部分，回转工作台部分，数控部分，外观部分。本文针对主轴组件进行了静态和动态的性能研究。 ①具体研究分析了磨床发展的现状，动态设计方法研究和磨床主轴组件的发展状况和发展趋势；在总结前人研究成果的基础上，结合当前的技术发展趋势，对主轴组件进行了受力分析计算，同时对该类立轴圆台平面磨削的磨削力进行了分析。 ②利用轴承静刚度的有效经验计算公式，结合该磨床的实际情况对轴承的刚度状况进行了分析。 ③利用有限元理论，结合三维CAD技术建立了主轴组件的有限元模型，确定了载荷、边界条件及约束，对主轴组件进行了稳定载荷状态下的线性静力分析、模态分析和频率响应分析。 ④建立主轴组件的数学模型，利用传递矩阵法通过MATLAB软件计算了主轴组件的固有频率，与有限元法的计算结果进行了比对分析，为进一步进行的动态设计提供了充分的静态动态性能参数。 ⑤为了给动态设计优化研究打下一定的基础，进行了主轴参数的多目标优化。