随着“高档数控机床与基础制造装备”国家科技重大专项和“中国制造2025”战略计划实施,中国机床装备制造业正向高速、高精、智能、复合方向发展。卧式加工中心因能完成形状复杂、精度要求高的箱体类零件批量生产,越来越得到大力发展。床身是机床最关键支撑与承载部件,立柱、主轴箱、刀库、回转工作台、防护罩等都安装在床身上,其静动态特性是机床加工精度的重要影响因素。近年来,机床行业很多厂家将卧式加工中心T形床身的X向导轨设计为阶梯状布置,以提高结构刚性,但在设计时缺少设计依据,阶梯导轨的跨距和高度差往往依靠经验或参考国外其他机床厂商。本文以WN-HM630卧式加工中心床身作为研究对象,建立机床的三维模型。在此基础上,分析立柱、主轴箱、切削力对床身受力产生的影响,建立相应的受力模型和数学模型。模拟机床加工过程床身的实际工作状态,分析不同跨距、不同高度差阶梯导轨型床身的力学响应。完成了以下研究工作:（1）完成WN-HM630卧式加工中心三维模型、阶梯导轨床身有限元模型建立,为床身静力学分析和床身优化设计奠定基础;（2）完成WN-HM630卧式加工中心床身静力学分析和模态分析,得到当阶梯导轨跨距为800mm,高度差为290mm时床身最大变形为17.1μm,床身的前四阶固有频率远大于机床电机激振频率,因此不会发生共振,床身稳定性高;（3）完成WN-HM630卧式加工中心模拟工况分析,根据机床各方向运动行程和设计方法,计算阶梯导轨型床身跨距范围为700mm-900mm,高度差范围为150mm-350mm时,不同参数组合的床身变形情况;（4）完成阶梯导轨型床身尺寸优化设计,通过立柱、主轴箱、切削力对床身受力产生的影响,建立相应力学模型和数学模型,完成床身优化设计;（5）完成立柱位置、主轴箱位置、跨距、高度差对阶梯导轨型床身变形的影响分析。得出立柱在床身中间位置时,床身变形最小;主轴箱在立柱下极限位置时,床身变形最小;跨距越大床身变形越小;高度差越大床身变形越小等分析结果。