机床横梁是现代立柱机床的主要支撑部件。目前，梁的设计存在一些问题，如自身重量过大，梁的刚度需要提高等。以DVT250型双柱立式车床为研究对象，对不同类型车床的横梁结构进行了预设计，并对横梁的应力变形和固有频率进行了研究。根据车床使用中的实际工况，进行了静态特性分析和模态分析。以降低光束质量为目标，根据模拟结果进行高山设计，根据拓扑优化和生产工艺的材料分布结果，分析比较多组（类型）光束的模拟分析数据，确定光束质量降低位置，确定菱形加筋板结构是最佳的梁加筋板结构。优化结果如下：车床上使用的优化梁结构的重量减轻率为4.81%，最大变形减少率为12.62%，静刚度增加了6.52N/m。优化后，梁的一阶至六阶固有频率分别增加了16.30、22.42、10.83、13.45、26.46和20.48，前六阶固有频率有不同程度的提高。