在工程实践中常常需要用到带有自动上下料功能的车床。本文研究对象立式车床是针对批量加工回转盘类零件而设计的，是自身具有自动上下料功能的数控机床。为了满足现代社会发展对产品质量的需要，数控机床的加工能力需要不断提高。实现在设计过程中就对其动态特性进行分析并及时优化改进是广大工程人员的期望，本文对此类型的机床设备展开相关研究。首先根据结构振动的相关理论，以求系统的特征值和特征向量的方式给出了系统固有频率与振型的定义。结合有限元法将系统受迫振动方程转化为机械结构动力学模型。通过对机床的布局与工作形式加以阐述，设计并建立了机床零部件与整机的三维模型，在考虑了网格尺寸大小与装配体结合面问题的处理后在有限元软件中建立了有限元模型。对关键零部件、支撑系统和传动系统进行了约束模态分析得到其前三阶固有频率，以振型为基础找到了结构的薄弱位置。针对如何在系统模态分析和谐响应分析时添加预应力给予分析说明和参考。通过振动试验仪等设备，对床身和横梁的速度响应进行测量，通过试验频率响应曲线对比有限元分析结果进行分析论证。结合立式车床的布局和加工工况影响条件，以有限元分析的结果为基础，对机床的动态优化设计进一步研究。对床身的内部筋板结构形状与布局通过有限元分析对比找到了较优的筋板布局的方案。在尺寸优化方面，以支撑系统的一阶频率最大为优化目的，通过借助BP神经网络并结合利用遗传算法对支撑系统尺寸进行优化求解，找到优化后对应床身横梁支撑系统的四个设计变量且验证后基本达到了预期的目的。