随着计算机技术和现代设计技术的快速发展,数控加工技术也随之建立起来。如今制造行业对数控机床的迫切需求使得数控机床的应用范围还在不断扩大,并且不断发展以适应更多生产加工的需要。对于微小型零件的加工制造,采用小型机床可以在提高空间利用率的同时降低能源消耗及加工成本,且容易提高加工效率和实现高精度运动控制,因此,微小型机床的研发受到了广泛的关注。在此基础上本课题设计研制了一台小型三轴数控铣床。首先,本文在研究了国内外微小型数控机床发展现状的基础上,根据机床结构设计的基本原则提出了小型三轴数控铣床设计的总体要求,对机床的技术参数及布局方案进行了设计。其次,在经过具体计算分析后,对机床的主轴系统、进给系统、控制系统的关键部件进行了选型,并用SolidWorks软件建立了机床三维模型。接着,将简化后的机床三维模型导入ANSYS Workbench有限元软件中,对小型三轴数控铣床的主要结构部件及整机进行有限元分析,静态分析得到其静刚度和静态下的应力分布情况,模态分析得到其前六阶模态的固有频率和振型,分析结构是否满足设计要求并找到结构的薄弱环节。然后,对机床结构设计中存在的缺陷进行优化,将优化后的机床重新建模,并对优化后机床的关键部件及整机再次进行静动态特性分析,将分析结果与原方案的结果进行对比,验证了优化后的机床静动态特性较优化前更优并满足设计要求。最后,完成了机床样机的搭建。