3.1.原始条件及设计要求
以初始简化数控机床主轴结构为例，已知参数如下：Dmax（机床直径最大值）为350 mm，P（主电机功率）为7.5 kW，nmin（**转速）为 30 r/min，Ф（等公比）为 1.26，具体可以划分为 12 级转速，在机床运作过程中达到F（切削力）为15000N，采用 40Cr材料。因为考虑到最小壁厚及保证对主轴刚度不削弱的前提下，达到D分之d为 0.50~0.60，取值D分之d为0.55。
本次优化改进设计基于数控机床的主轴结构相关参数及规范基础上，要求可以满足一定约束条件下的数控机床加工精度，要求设计达到较好刚度，节省材料投入且主轴结构紧凑。
3.2.建立目标函数
依据上面本次优化设计主轴结构的具体要求，需要实现**化刚度、最小化体积作为主要目标，不仅要满足主轴的传统需求，还能够降低主轴结构的整体质量，减小材料的成本投入。目标函数如图下：
