超重型数控机床的所有传动系统中,主轴系统是一个极其重要的部件,主轴系统的好坏直接影响着机床的加工精度,加工效率等。因此,为了给超重型高档数控机床提供质量和性能优良的主轴系统,对主轴系统关键技术的深入研究和合理设计具有重大的理论和实际意义。本文的研究对象为CK61450超重型卧式车床的主轴系统,通过分析主轴系统的结构,建立了主轴系统的动力学模型,并且运用有限元法对主轴系统进行了动静态性能的分析,最后对主轴部件进行优化设计,达到提高主轴系统的动静态性能,减轻主轴部件质量的目的。主要完成了以下工作:(1)通过对主轴系统的结构进行分析后建立主轴系统的动力学模型,从理论上分析主轴系统动态和静态的性能。(2)运用有限元软件,对主轴系统的有限元模型进行建立,然后对该主轴系统进行动静态性能分析,得出未优化前主轴的动静态性能的各项参数。(3)以原主轴系统的动静态性能参数为标准,减轻主轴自重为目标。通过分析主轴的跨距、轴长和孔径对主轴系统动静态性能的影响,合理的改善主轴部件结构。经过优化后,主轴的质量减轻了11%,静刚度提升了13%,一阶固有频率有所提高,主轴系统在最大工作频率(1.33Hz)工作时,最大振幅也有所下降。