本文是在“烟流排管架运动控制系统”项目的基础上,开发了一个多轴数控运动平台。以多轴数控运动平台为研究对象,对通用运动控制方案进行定型设计,为今后进行相关项目研究提供技术参考。论文首先简述了机电一体化的组成、发展现状、特点及其一般设计步骤；并介绍了数控系统和数控机床的发展趋势,以及有限元分析的相关知识。通过对多轴数控运动平台的功能进行分析,完成了机械结构设计和运动控制系统方案的设计。提出了以工控机加基于PCI总线的雷塞MC2210运动控制卡的运动控制方案。其次,利用Pro/Engineer软件对多轴数控运动平台的机械结构部分进行三维建模和分析,建立相应零部件模型,并完成了装配设计。然后对多轴数控运动平台参考应用对象PCB印制电路板数控钻床进行了三维建模、装配设计和真实感模型建立。对建立的三维模型进行相应的简化设计,使得建立的模型基本满足模态分析的需要；然后利用ANSYS软件对PCB数控钻床模型进行有限元模态分析,分析影响数控钻床模态的关键结构和参数,并对其进行设计改进,提出了两种优化的结构设计方案,对数控钻床床身原型结构及两个优化结构进行分析比较,优选出最后设计方案。结果表明优化后PCB印刷电路板数控钻床的动态性能指标和加工精度有了明显提高。最后,根据多轴数控运动平台的控制需求,基于MFC开发环境,设计了界面友好的控制软件,实现了平台的单轴直线运动、平面直线插补和圆弧插补这三种运动模式。测试结果表明,设计的多轴数控运动平台满足了用户对运动控制系统稳、快、准以及易操作性的要求,可供类似运动控制项目研制参考。