传统钢铁材料批量生产的产品能否采用非金属或复合材料制造,是近几年国内外研究的热点。本文以降低机床成本为主要目的,以大连机床集团生产的cw6163c普通车床为原型,研究了钢纤维混凝土复合材料作为机床支撑件的设计和制造方法以及材料与机床的特性。论文首先根据床身的使用条件确定材料组分配比,按照《钢纤维混凝土试验方法》进行了试件抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度和抗折弹性模量试验,研究钢纤维混凝土复合材料的力学性能,有关试验结果为钢纤维混凝土床身设计提供依据。然后,根据机床床身加工工艺特点和工作要求,通过数值模拟优化复合材料机床床身结构并进行多种方案设计和参数比较,确定了一种强度、刚度、固有频率等均符合要求的框架式复合材料床身结构,并对该床身结构进行了经济性分析;按照复合材料机床床身结构,设计制造床身预埋件及模具,浇注了同比例复合材料床身样机。最后,进行了床身加载试验,与使用Ansys计算同工况下结果进行比较,结果符合情况良好,验证了使用Ansys进行分析的可行性;进行了普通试件和加钢件试件的徐变试验,并进行结果对比,研究机床在长期载荷下的尺寸稳定性。数值模拟和试验结果表明,根据钢纤维混凝土复合材料性能和机床工作特点设计制造的框架式复合材料机床床身,各项性能满足机床使用条件,制造成本较铸铁床身有大幅降低;模具设计及同比例样机浇注,为复合材料机床床身制造提供了思路和方法;床身加载试验验证了有限元软件计算可行性;徐变试验表明框架式混凝土结构较普通结构能大幅降低徐变,保证机床的长期稳定性。