为提高龙门加工中心横梁的静动态特性，运用ANSYS有限元分析软件，以横梁的静变形量和一阶模态频率为性能指标，对横梁结构的关键尺寸进行灵敏度分析，得出关键尺寸的变化对横梁静变形量及一阶固有频率的影响情况。根据灵敏度分析结果，找出对性能指标影响较大的结构尺寸，通过变尺寸法调整横梁关键尺寸进行结构优化与分析。结果表明：优化后横梁结构的静变形量减小了3.3%，一阶频率提高了0.4%，同时重量减轻了9.7kg，在控制横梁重量的前提下，提高了横梁的静动态特性，为机床零部件及整机的优化设计提供了可借鉴的方法。