随着汽车成为人们生活的必备品,铝合金轮毂作为汽车的重要安全部件,其市场需求大幅增加,生产厂家对轮毂专用机床的需求也随之增加。其中,加工精度高、自动化程度高的轮毂车床日益受到人们的关注。本论文以LG24轮毂车床为研究对象,根据铝合金轮毂的结构特点和制造方法,对其进行总体布局设计和机械结构设计:对主运动装置进行计算和选型,并对主轴受到加工铝件时的切削力建立数学模型,并利用回归分析,得到准确的切削力公式,计算切削力的大小;对直线进给装置进行计算和选型。使用三维实体软件SolidWorks 2014建立轮毂车床的虚拟样机并进行干涉检查。使用ANSYS有限元分析软件对轮毂车床的关键部位——斜床身进行有限元分析。首先,分析斜床身的受力。其次,对轮毂车床的斜床身进行静力学分析,得到斜床身的最大应力位置和最大变形位置,并校核所设计的斜床身的强度和刚度。再次,对轮毂车床的斜床身进行动力学分析,通过对斜床身进行模态分析和谐响应分析,得到斜床身的前六阶固有频率和前六阶振型,保证其动态特性的稳定及避免共振。最后,对轮毂车床的斜床身进行优化设计,得到有效减小斜床身重量的结构,达到优化目的;为进一步减轻斜床身的重量、提高强度,在相同尺寸下对斜床身进行轻量化设计,选用新型材料——矿物铸件,对选用矿物铸件的斜床身进行静力学分析、模态分析和谐响应分析,以达到减轻重量、提高强度和减小振动幅值和振动频率的目的。本文对LG24轮毂车床的研究为同类型的轮毂车床的设计与优化方面提供一定技术支持。