随着数控机床的飞速发展，功能复合化成为了当今机床的一大发展方向，其中镗铣加工中心是国内外的研究热点之一。在机床的研发过程中，虚拟样机技术以其先进的研发模式、低成本短周期的研发效率以及可实现并行设计与制造的强大优势而得到了行业的广泛应用。本文以TX1600镗铣加工中心为研究对象，利用虚拟样机技术从结构静动态特性以及运动学特性等方面对其进行了仿真研究，所得的结果对工程实际具有一定的实践指导意义。本文主要内容如下：在大量查阅国内外资料的基础上，综述和分析了加工中的的概念、产生和发展趋势；研究了国外加工中心的技术发展与应用，以及我国加工中心的发展现状和趋势：影响机床发展的关键技术问题，以及发展我国急需解决的一些问题。在SolidWorks环境下利用特征建模技术和自顶向下的设计理论建立了TX1600镗铣加工中心的虚拟样机，为机构优化与仿真分析奠定了基础。在对TX1600镗铣加工中心的左立柱和镗削部分结构进行实体建模的基础上，对其进行了有限元分析。采用有限元法在ANSYS环境下对加工中心左立柱和镗削部分整体进行了结构静力分析，到了结构的位移云图和应力云图，研究了其结构在切削力和重力作用下的应力应变。基于模态理论在ANSYS环境下，对加工中心左立柱和镗削部分整体进行了模态分析，得到其前六阶固有振动特性。通过谐响应分析获得了镗削部分的位移频率曲线，以此来研究其静动态特性，找出结构的薄弱环节。基于优化设计理论，在保证其精度要求和动态特性条件下，本着提高经济效益、节约成本的目的，对其进行针对性的结构优化，减轻了结构的质量提高了固有频率。