PCB（Printed Circuit Board）朝着高密度化、细微多层化、特殊功能化、高集成化迅速发展,对PCB的加工精度和加工效率要求越来越高。PCB数控铣床是加工PCB成型工序的专用设备,其精度与效率的提升将大力推动我国PCB行业乃至电子产业的发展。论文以PCB数控铣床为研究对象,设计了一种新型高精度双轴PCB数控机床,对其进行了静动态性能分析、刚柔耦合动力学分析,根据分析结果对主要零部件进行拓扑优化设计以提高机床的精度。首先,对市面上现有的PCB数控铣床整体结构进行分析比较,提出一种新型双轴的结构方案,并对提出的结构方案进行理论可行性分析。根据实际工况计算选择进给系统、床身材质。对整机进行建模及干涉检验,为拓扑优化提供模型基础。其次,对新型双轴PCB数控铣床的主要零部件做静动态性能分析。依次从静力学分析、模态分析、谐响应分析入手,分别得出主要零部件静态环境下最大形变与等效应力云图、前五阶固有频率及振型、影响加工精度最大的频率与振型,为优化提供了理论数据并精确了优化目标。然后,对整机进行刚柔耦合动力学仿真分析。对整机模型及各个零部件连接简化,用梯形加减速图作为三轴的驱动条件来模拟对刀动作的实际工况,用刀具的振动以及工作台的振动来表示机床在运动过程中三轴方向的振动。根据振动情况,找出影响机床加工精度的主要因素,进一步确立优化目标。最后,根据动静态性能分析与刚柔耦合仿真分析的结果,对影响加工精度严重的主要零部件进行拓扑优化设计研究。根据拓扑优化的结果提出了相应的优化方案,重新设计该部分零部件。对优化结果方案分别进行了静力学分析、模态分析、刚柔耦合动力学分析对比,验证优化方案的合理性。验证结果表明,优化后的铣床不仅整机重量得到减少,各方面性能也得以提升,为研制该新型双轴PCB数控铣床床提供了理论依据。