高速、高效、高精度已成为当今数控机床发展的主要方向，为适应这一发展的要求，在其结构上做了重大调整，采用薄壁结构和轻型材料使运动部件轻量化，主结构静动态品质更加成为影响其产品性能的关键指标。为满足上述数控机床的发展需要且适应当今激烈的市场竞争，必须采用现代设计技术加速高质量产品开发。本文正是为满足新型数控机床的发展而开展研究的，并着重进行了以下三项具有开拓性的设计与结构修改的研究工作： （1）在对现代数控机床主结构系统进行分析、总结的基础上，提出了一种 全新的框架类零件建模方法——基于中性面的特征建模方法，本文以 凯奇公司TH6950机床的主轴箱作为例子对中性面建模的过程进行了详 细说明。 （2）在以前对机床主体结构薄弱环节识别理论的基础上，提出了结合面的 薄弱度、零件的宏观薄弱度等新概念。并将它们应用到对机床薄弱环 节识别的实践中，获得了成功。 （3）应用现有的研究成果，对凯奇公司TH6950机床的性能进行了分析和结 构修改，使其在优势模态下和优势方向上，刀具和工件间的动位移减 小了三十倍。大大提高了机床的加工性能。 此外，本文还对已有的理论成果和软件做了总结和整理工作。