现在,数控机床已经在生产加工零部件过程中起着至关重要的作用。由于生产工艺的更新速度快,工厂对零部件的加工精度等问题提出了更高的要求,对机床综合性能的需求也在稳步上升。而传统的设计方案存在一定的局限性,使车床向着高速化、复杂化和高精度化方向发展的速度较缓慢。因此,采用现代化的设计方法来设计车床整体结构还是有必要的。本论文把CK30L车床的整体式床身作为关键部位进行分析研究,以降低整体式床身的重量为优化目标。在床身的静动态特性得到满足的情况下,应用多目标驱动优化的方法,对CK30L整体式床身进行静力分析、模态分析及优化设计。首先是根据需要实现的数控车床整体结构性能,再通过车床研发者所掌握的经验来完成车床结构的整体尺寸、各部分细节以及其它部件的设计。运用三维软件UG对数控车床的分体式床身和其余零部件进行建模,并在床身满足自身结构以及力学特性的要求下,对实体模型进行适当的简化,使用ANSYS Workbench软件对简化后的模型进行静力分析及模态分析,并观察分析结果。为了提高数控车床的整体特性和加工精度等,这里对分体式床身的结构进行改进,通过整体铸造成型,床身和床脚铸造成整体式,中间不存在结合面,大大减少了不确定因素的发生。再对整体式床身进行三维UG实体建模,并进行适当的模型简化,使用有限元分析法对实体模型进行静力分析、模态分析以及谐响应分析,并观察分析结果。对CK30L整体式床身进行灵敏度分析,把床身的六个尺寸定为初步设计变量,而输出参数定为应力,重量及应变。根据灵敏度分析结果选取合理的设计点进行优化设计,对床身进行多目标驱动优化,并对比优化前后整体式床身的静态性能以及模态性能,可验证此优化设计方案是符合要求的。利用多目标驱动优化对CK30L整体式床身进行修改,最后得出三组可选优化点,并对这三组数据圆整后进行静力分析和模态分析。对比优化前和优化后CK30L整体式床身的有限元分析结果,达到了在床身性能要求满足的前提下减少了床身的重量,完成了最初的设计目标。对研制成功并已生产的样机进行空转运行试验、试切试验以及精度检测试验。得到车床空转运行平稳流畅、工件试切无崩刀现象、精度达到设计要求等。以上试验证明了CK30L高速高精度数控车床设计的合理可行。