专用机床是专为某一特定的加工对象而设计制造的机床,具有大批量生产、高效率、低成本等优点而被广泛的应用,研究开发高效的专用机床具有重要意义。本文针对化工行业PN系类某型号范围内的法兰盘加工,对其加工工艺进行深入研究,设计一款专用的双刀立式数控车床,包括主要部件的机械结构设计,动静态分析与结构优化和机床的控制系统设计,主要内容如下：1、根据法兰盘的加工工艺,得到其加工功能要求,并对其功能原理进行分析,确定了两个总体方案并建立相应的结构原理图,通过对比评价选出一个最佳方案。2、运用CAD软件Autocad和Solidworks建立了双刀立式法兰数控车床的二维和三维模型,对机床的主要零部件主轴、刀架、横梁、主传动系统、进给系统等进行了设计,为后续的零部件的动静态分析和结构优化提供三维分析模型。3、借助ANSYS Workbench软件对机床的主轴、横梁、箱体进行静力学和动力学模态分析,分别得出各部件的应力、应变云图和各零件的前六阶模态振型。其中对横梁的前六阶模态进行分析后提出了优化方案,对其进行了优化,在保证刚度的前提下,减轻了横梁的质量。4、分析数控双刀立式法兰车床的工作原理,根据该机床的控制要求,从硬件和软件两方面设计了该机床的控制系统。硬件方面由DKC-X200运动控制器、电机驱动器、步进电机和防碰撞检测装置等组成。软件方面以PC机上的windows操作系统为开发环境,基于零件特征对其进行编程。本文根据所要加工的法兰的工艺和实际生产的要求,设计了一款双刀立式数控法兰车床,包括硬件和软件两部分,并对主要机械零部件进行静动态分析和结构优化。与通用机床相比,该专用机床大大提高加工法兰盘的效率和加工精度,具有较大的经济效益。