随着科技的发展和新产品的不断涌现，高速度、高柔性、高精度和高刚度已成为当今数控机床发展的主要方向，为满足数控机床发展需要并适应当今激烈的市场竞争，必须使用先进制造技术加速高性能机床产品的开发。因此，研究高速机床的结构及其理论，更好地发挥高速机床的性能和提高机床的效率就成了普遍关注的问题。本课题主要根据国内外市场对五轴联动机床的需求，利用虚拟制造技术设计出高性能五轴联动数控龙门铣床的结构，并对此机床进行了有限元分析与运动仿真分析。 本设计在参考大量国内外资料的基础上，通过对比分析，确定五轴联动数控龙门铣床的总体设计方案。再运用Solidworks三维软件对机床主要零部件进行了三维建模及总体组装，并利用Solidworks中的COSMOSMotion和Animator插件对五轴联动铣头进行了运动仿真分析和对整机的三维动画演示，以便修改机床结构模型的参数及运动干涉的检查，驱动实体模型的更新，达到结构优化设计的目的。最后，利用COSMOSWorks软件完成机床结构的有限元分析：对机床主要零部件进行静态分析，以确定各零部件的静态变形和静刚度；对机床结构进行模态分析，得到整机结构及各零部件的模态固有频率及振型，以此来评价整机及各零部件的动态特性。 本课题主要针对本机床结构的关键技术--滚珠丝杠的安装、选取及双导程蜗杆的设计，进行了系统的分析、计算与校核，并设计出有效实用的五轴联动铣头结构，该结构采用了双导程蜗杆传动方式，解决了普通蜗杆传动因蜗杆啮合磨损造成的轴向间隙问题，有效的提高了机床加工精度。 本课题的研究将为数控机床设计提供指导和经验，推动现代设计技术在数控机床领域的应用发展。