五軸臥式加工中心的高速化對機床的動態性能提出了越來越高的要求，近年來國內外對機床結構動態設計方面都開展了大量的研究。加工中心進給系統動態及工作臺為研究對象，建立了進給系統的有限元模型，利用軟件進行了分析，以提高工作臺的固有頻率為優化目標進行了工作臺的尺寸優化；在高速臥式加工中心動態設計時候，通過動態測試的方法獲得導軌結合面的特性參數并將其應用到數字仿真模型中，提高了模型的精度。
在五軸臥式加工中心的結構優化設計過程中，對主要部件的拓撲優化設計，提高了加工中心的靜動態特性；以機床床身為研究對象，建立床身的簡化有限元模型，以固有頻率作為衡量床身動態性能優劣的指標，重點研究床身固有頻率的變化趨勢以及主軸箱支撐臺筋板布置方式對床身動態特性的影響，并對此提出有效的解決方案。
臥式加工中心，適合于工件多面的銑、鉆、鏜、鉸、攻絲、兩維、三維曲面等多工序加工。具有在一次裝夾中完成箱體孔系和平面加工的良好性能，還特別適合于箱體孔的調頭鏜孔加工。為保證機床能夠高精、高速及高質量地完成切削任務，需要對主軸箱垂直方向運動增加平衡裝置，以消除主軸箱本身及其承載的各部件產生的重量對其在垂直方向運動的速度、加速度和控制精度產生的不良影響。
原有氣缸平衡系統
考慮到五軸臥式加工中心的結構特點及加工工藝，主軸箱在垂直方向運動加工時，不僅要受到刀具切削力和絲杠驅動力的作用，還會受到自身重量及裝載的主軸、電動機、結構件和管路等零部件重量的作用，總計大概700kg，而且這些力的作用方向與主軸箱的運動方向平行，又不能效仿水平移動部件那樣被支撐起來，如果這些力不能被平衡，會對主軸箱運動的平穩性帶來非常惡劣的影響。
因此，過往設計了氣缸平衡系統，氣缸固定于立柱之上，氣缸桿下伸拉住主軸箱以平衡掉主軸箱80%的重量。整套氣缸平衡系統的工作原理，壓力為0.6MPa的壓縮空氣經過空氣潔凈器干燥過濾后進入增壓器，壓力增加至0.85～0.9MPa，由于經增壓器排出的空氣壓力不穩定，需經減壓閥穩定在0.8MPa后進入儲氣罐，在進儲氣罐前需安裝單向閥防止氣體回流導致氣缸失效。儲氣罐總容積·158·70L，內部的空氣供給氣缸工作，氣缸缸徑100mm，活塞桿直徑30mm，經過計算可平衡約572kg的重量。
