摩擦焊是以机械能为能源的固相焊接,以其焊接质量高、稳定可靠、耗能低、生产效率高等优势,在制造业特别是汽车交通、航空航天、海洋探索开发等诸多领域里应用较为广泛。传统摩擦焊机有着液压系统稳定性不佳、焊机主轴结构复杂、液压系统环保不好等缺陷。对此,本文以钻头为主要加工对象,设计了一种全电机驱动摩擦焊机,用来克服传统摩擦焊机的不足之处。钻头刀柄的材料为45钢,刀头的材料为高速钢,根据45钢和高速钢的焊接规范,确定了全电机驱动摩擦焊机的设计参数,从而对全电机驱动摩擦焊机展开较为全面的设计。全电机驱动摩擦焊机主要由主轴驱动机构、轴向加压机构、移动夹紧机构和床身组成,在对每个机构的主要零部件进行设计计算之后,利用UG8.0三维设计软件对它们进行三维实体建模,并将其装配,完成焊机的设计工作。为验证所设计的焊机是否合理,利用Ansys workbench有限元仿真软件对焊机关键零部件进行了有限元静力学仿真,主要包括：床身、主轴、主轴箱、轴向推力座、移动夹紧座、轴向加压滚珠丝杠副、移动夹紧滚珠丝杠副等。通过模拟分析,得到相应的位移云图和应力云图,验证了设计的合理性,且有着较高的安全系数。利用Ansys workbench有限元仿真软件对全电机驱动摩擦焊机的关键旋转零部件进行了模态分析,得到了主轴、轴向加压丝杠和移动夹紧丝杠的固有频率,对它们的振型进行了分析,使第一阶模态的固有频率避开了激振频率,验证了设计的合理性。根据对全电机驱动摩擦焊机进行有限元静力学仿真的结果,对轴向推力座、移动夹紧座和主轴箱安全冗余过大问题进行了探讨和分析,并且在保障它们主体结构不发生变化的同时进行了优化设计。优化结果表明,轴向推力座、移动夹紧座和主轴箱的质量分别减少了23.2%、14.4%和11.1%。