印刷电路板在信息、通讯、光电、消费性产品、汽车、航天、军事、精密仪表及工业用产品等领域应用广泛。目前印刷线路板向多层、细线宽线距、细通孔、特殊功能方向迅速发展。采用印刷电路板高速数控钻床加工直径小于0.3mm的印刷电路板微孔的数量也急剧增加。但是我国印刷电路板高速数控钻床的整体水平与国外存在较大的差距,而钻床的制造水平和振动特性等对钻头的折断和加工质量有重要的影响；印刷电路板钻孔中工件系统的振动、钻床系统的振动、钻头钻入工件后的加工颤振等与加工质量也密切相关；钻头结构参数和悬伸量对提高钻头加工时的刚度、优化钻头参数和改善钻削过程的振动特性至关重要。以上几个方面都是印刷电路板高速数控钻孔亟待解决和急需研究的问题。本文在印刷电路板高速数控钻床详细调研基础上,研究了印刷电路板高速数控钻床遵循的设计原则,提出了进行总体布局主要考虑的因素、整体布局方案和设计方案,确定了钻床的整体结构和参数,研究了钻床的整个设计过程,设计制造出具有钻削力测定、快速更换主轴等功能、主轴最高转速为250KRPM的印刷电路板高速数控钻床；对主轴、运动机构、自动换刀、检测系统、上位机控制进行调试；对钻床的几何精度进行检验；利用激光干涉仪、动态测试仪、光学孔位测量仪等测试仪器对其进行分析和测试；研究钻床振动特性与孔位精度、钻削参数间的特征关系,为加工工艺优化、印刷电路板钻床的设计和提高高速钻削稳定性提供依据；利用造型技术和有限元理论,建立微细钻头的实体模型和有限元模型,采用模态分析方法分析计算不同悬伸和不同结构参数的微细钻头的固有振动频率和振型,优化钻头结构。研究结论如下：(1)设计印刷电路板高速数控钻床时,钻床必须具有高精度、高速度、高刚度、高可靠性；钻床的总体布局必须考虑钻床的各个运动、印刷电路板的尺寸和形状,以及加工和操作、调整和维修的便利性；体积小和制造成本等因素也必须充分考虑；采用工作台移动定梁式龙门结构可以提高钻床的动力学性能。(2)完成了对印刷电路板数控钻床的设计,主要包括总体结构、主轴系统、进给系统、数控系统、防护罩和整体外观、安全保护、气动驱动系统、还有压力脚、刀具库和机械手、刀具检测装置等其他重要部件的设计。并同相关的产品性能进行了对比。(3)对研制的印刷电路板高速数控钻床进行了何精度的检验、定位精度和重复定位精度的测试、动态性能的测试以及实际钻孔孔位精度的测试等系统测试；研究的设备达到了预期的指标和要求。(4)在日立三轴钻机和日立六轴钻机上对(?)0.1mm-(?)0.5mm微钻振动特性的研究表明：Z向振动随着钻削参数的变化呈现多变性；改变钻削参数,不同直径微钻的振动和钻削参数的规律有所不同；不同的钻削设备,相同直径微钻的振动和钻削参数的规律有所不同；要根据不同的机器和钻头直径以及相应的振动量的变化规律,选择合适的钻头和加工参数。(5)利用Pro/E设计软件对微钻进行造型,得到和实际接近的钻头模型；通过合理简化实际结构模型、忽略倒角等小尺寸特征、选择合适的划分网格策略、采用自由网格划分的策略、选择合理单元类型和划分精度,采用实体建模生成了不同结构的微钻有限元模型。(6)微钻的悬伸长度、过渡长度和芯厚,仅仅在一定范围内可使得微钻的强振型数目较少,微钻发生振动的概率较小；直径0.1mm微钻过渡长度取4mm或者6mm以及芯厚取0.04mm时振动特性较好。