床鞍是数控车床进给系统的关键零件,在加工过程中，既要传导来自于丝杠螺母结合面的动态驱动力，又要承受来自于刀架的动态载荷和导轨处摩擦力。床鞍的静、动态性能决定了数控车床的加工精度和加工效率。床鞍的结构参数对其静、动态性能有直接影响。结合国家“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项项目(2012ZX04005-021)，以高速精密数控车削加工中心ADGM35的床鞍为研究对象，用有限元法对该机床的床鞍进行模态分析、静力分析和灵敏度分析，探究几何参数、约束位置参数对床鞍模态频率及静力变形的影响规律；根据灵敏度分析结果，确定了对床鞍一阶模态频率、二阶模态频率和静力变形影响较大的五个床鞍结构参数(导轨跨距参数N、滑块间距参数H、尾架长度参数S、上板厚度参数D、筋板厚度参数T)作为床鞍优化设计的优化变量，以床鞍的质量m、一阶模态频率f1、二阶模态频率f2和最大变形量δ作为优化目标建立了床鞍结构优化的数学模型，通过对比蚁群算法、粒子群算法和遗传算法三者之间的特点与适用范围，选出了粒子群算法对床鞍结构进行多目标优化，并用模糊综合评判法对多目标优化所得的四个优化方案进行模糊综合评价，对比各方案的综合评判指标确定了最优的床鞍结构优化方案。与原床鞍设计方案相比，优化后的结果表明：在导轨跨距参数N为450mm、滑块间距参数H为420mm、尾架长度参数S为240mm、上板厚度参数D为50mm和筋板厚度参数T为30mm时，床鞍的一阶模态频率提高了34.2%，二阶模态频率提高了6%，床鞍的静力变形减小了19.8%，床鞍质量减轻了1.4%。设计了试验装置对仿真分析和优化结果进行实验验证，结果表明试件仿真分析所得结果与试验测量所得结果基本吻合，一阶固有频率对实验装置的导轨跨距参数N、滑块间距参数H、尾架长度参数S的灵敏度仿真分析结果与试验结果误差分别为7.0%、8.1%和7.1%，二阶固有频率对实验装置的导轨跨距参数N、滑块间距参数H、尾架长度参数S的灵敏度仿真分析结果与试验结果误差分别为4.2%、3.6%和7.8%，对比结果验证了仿真分析结果的正确性。采用优化参数设计的床鞍零件已用于样机的实际装配。