對高度復雜曲面和多工序工件進行高效率的精細化加工，是立式高速加工中心主要的加工特性。這種加工設備除了因配置有刀庫及自動換刀裝置，使得機床可以進行工件各加工刀具的自動更換以外，還具有高速加工的特點。
優化前把主軸箱尺寸變量設定為設計變量，通過更改設計變量來達到改變幾何形狀的目的，實現參數化、智能化，為主軸箱的動態優化提供條件。利用加強筋單元應變能的全局靈敏度，觀察各參數對目標函數的影響因子，給出主軸箱加強筋，優化位置及尺寸，應用設計變量的單元應變能靈敏度得到結構的布局優化設計模型。
在主軸箱三維建模時已將筋厚、壁厚、筋間距,筋孔布置及大小等相關尺寸進行了參數化設計，再將這些參數設為優化的設計變量，有限元分析中的位移和應力等設為設計約束，將模型質量設為目標函數，優化就是通過改變設計變量的數值來實現的。目標函數是要盡量減小的數值，它必須是設計變量的函數，也就是說，改變設計變量的數值將改變目標函數的數值。然后進行優化，提取結果并賦值。尺寸變量優化收斂過程，優化后的主軸箱應力、位移圖。
從分析過程可知，厚度尺寸增加時，應力和位移隨之下降，但厚度增大到一定值時，應力也會增加，因此不能單純地增加或減少厚度值，否則只能顧此失彼，既不能降低成本，也不能提高剛度。根據給定的設計變量的變化范圍觀察其對應力、位移的影響，縮小影響不大的設計變量范圍。
