PCB(printed circuit board)是电子产品中不可或缺的零件，而PCB数控钻床又是加工PCB的专用设备，PCB数控钻床本身质量和性能的提高，将会对PCB产业甚至电子产业都会有很大的推动。根据市场调查和数据显示，国内的PCB数控钻床在结构上和软硬件的配合上与国外的同种类型的钻床相比，都存在着较大的差距。论文以PCB数控钻床X、Y轴的机械结构为研究重点，针对市场中钻床普遍存在的问题进行一一阐释，以“分析—设计—整体考虑—再分析—再设计”的思路，运用结构优化设计方法，从而改善钻床的整体性能。论文先从PCB数控钻床的结构着手，利用集设计、分析、优化为一体的SolidWorks三维软件为平台，依据三维建模技术，建立出零件的三维模型，再装配零部件，然后进行干涉检测和运动仿真，检查装配体各零件之间是否存在冲突，判断自身的运动是否超出实机的工作范围；最后根据实际情况，提出相应的解决方案。此次研究所要达到的设计目标为：对部分关键机构进行结构优化，提高其与整体结构的关联性，使得钻床结构更加紧凑；增强整体结构的合理性和逻辑性，提高装配工艺，方便装配、拆卸和维修；提高Y轴的定位精度；提高钻孔精度和钻孔的稳定性，减少断针、盲孔、破孔等情况的出现。为了达到以上目的，对提出的解决方案进行理论可行性分析，定位相关性分析，零件关联性设计等，再进行有限元分析，逐步定型出最佳的解决途径和最终的零部件结构。当设计分析优化工作完成之后，要将零件的三维图转换为二维工程图纸，送往加工中心进行制造生产，再运往装配车间进行组装，直到组装完成为样品实机。PCB数控钻床实机在控制软件驱动下，完成各项工作要求，并且其工作状态稳定；利用相应的测试工具，对优化后的钻床进行评估，以便进行以后的标准化生产。根据对实机的测试和检验，可以证明，论文采用的分析、优化、设计方法，以及解决思路是可行的，不仅达到了设计改良前所要求的预期效果，而且提高了研发效率，降低了成本；现在此钻床已经投入生产，并且结构设计和优化工作一直在继续，以满足多变的市场和不同类型客户的不断需求。