机床在所有基础制造装备中占有绝对重要的地位，是衡量国家制造业水平的重要指标。而五轴联动数控机床已成为装备制造业和先进国防武器装备产品快速研发与实现的关键性基础设备。但随着加工质量和加工效率等方面要求的提高，五轴联动数控机床也凸显了一些不足之处，如五轴机床普遍存在的“极性问题”就对产品的表面质量、形位精度、刀具寿命和能源消耗等有较大影响。为了避开国内机床研制的技术瓶颈，并在减小成本的同时最大化扩展其功能并解决“极性问题”。设计一种机械传动式拥有三个旋转自由度的铣头。即在AC组合的基础上增加一个自由度B。在实现所有功能的前提下，有效的解决极点问题，极大地增加了铣头灵活度和加工范围，降低成本和实现难度。这对大灵活度的铣头产品在国内应用具有重大意义。论文的主要工作如下：（1）根据铣头的工作范围，拟定工况，通过计算选用了较为合适的铣头用电主轴。并采用从下至上的顺序设计了铣头的其他部分结构，建立了三维模型，拟定了电气液管线的布置方案。（2）根据铣头的结构，建立铣头的简化坐标系，并列出其D-H参数表，进行了运动学和逆运动学计算，并绘制出铣头的工作空间图。根据工作空间的范围图，可以说明该铣头的工作范围达到预期目的，工作灵活。（3）进行拉格朗日动力学方程推导，得出铣头的动力学方程，设定铣头各轴的角速度和角加速度后给定两组转角，通过Matlab编程计算出铣头各轴在两组转角下的扭矩。并通过Adams进行了仿真验算，验证了动力学仿真推导是正确的。（4）在Simulink环境下建立了AB轴插补圆轨迹和AC轴插补空间曲线两种轨迹误差仿真模型。以不同的输入角速度模拟铣头实际工作中的进给角速度，对两种轨迹进行了动态误差仿真。结果表明进给角速度对末端轨迹有较大影响，为后期研究变速进给方案提供依据。