MKQ8312数控凸轮轴磨床作为国内先进的高速切削加工机床的代表,对其关键零件头架和砂轮架运用Pro/E三维软件进行了几何建模,并运用ANASYS分析软件进行了模态分析,研究了头架和砂轮架的固有频率和振型。根据头架与砂轮架的振型图和动态仿真,分析出了薄壁、壁处开孔、薄厚过渡拐角是其薄弱结构,并找到了对凸轮轴轮廓加工影响较大的频率。针对提高零件薄弱结构提出了几种改进方案,通过对改进后头架和砂轮架的固有频率和质量增加的大小来评价这几种方案的好坏,最后找到了最合理的优化方案。为提高头架和砂轮架的动刚度提供了理论依据,为零件结构设计要避免薄厚不均提供了依据。