随着现代工业和科学技术的发展，机床产品也日益向着高速、高效、高精度和自动化方向发展，良好的结构动态性能要求已经成为产品开发设计中的重要优化指标之一。以有限元方法和模态分析理论为支撑的现代设计方法，已经成为现代机床设计发展的必然趋势。 本文首先综述了数控铣齿机铣齿原理及铣齿机结构演变过程，简要介绍了机床结构动态特性研究的方法和现状，概括了本文的工作思路。根据与动力学分析相关的弹性力学理论，阐明了有限元分析的动力学原理及进行有限元分析的方法步骤，为后续的研究工作奠定了理论基础。 运用三维软件Pro／ENGINEER建立了第一代数控铣齿机及立柱式铣齿机主要部件的几何模型，进行了相应的简化。运用有限元分析软件Pro／MEcHANIcA建立了机床结构的有限元模型，研究了结合部的特性参数。对结构进行了静态和动态性能研究，通过对两种结构进行分析比较表明，第二代立柱式铣齿机的结构性能比第一代数控铣齿机有了大幅度提高。 对整体立柱结构进行了动态优化设计。通过对采用不同筋板布局的整体立柱进行模态分析和静态特性分析，优选出了静、动态性能较为优越的井3型筋板布局方案。进而通过改变壁板和筋板的厚度，对整体立柱进行了灵敏度分析，表明改变壁厚尺寸可以有效地提高立柱的动刚度。应用优化设计方法，确定了整体立柱的最优壁厚尺寸。 在机床的图纸设计阶段，运用有限元理论和模态分析理论，对机床结构的静动态性能做出分析预测，对于新机床工作性能的改善、加工精度的提高、开发周期的缩短和产品竞争力的增强无疑是十分重要的。