摇臂钻床是机械行业普遍使用的,用于在大、中型零件上完成钻孔、扩孔、铰孔等工作的机加工设备。本文研究的对象是三峡电站水轮机座环现场钻孔、攻丝加工的专用设备,用于三峡工程水轮机机组安装项目。三峡电站单机容量70万kW,是世界上容量最大、直径最大、重量最重的机组,其设计、制造和安装难度超过世界上已有的任何大型机组。文中结合三峡工程实际工况环境,分析了现有的传统摇臂钻床的基本结构,提出了三峡电站水轮机座环专用钻床的设计方案。在这个钻床的设计中,采用横臂连带着位于其上的主轴箱一起水平向移动的基本构思。横臂的结构采用左右横臂,左横臂内置一套丝杠螺母装置,通过该装置带动整个横臂水平向移动,右横臂内置一传动轴,用于将位于横臂一端的主电机动力传递至位于其另一端的主轴箱。钻床3个方向移动的实现:在立柱上安装一个滑块,横臂和主轴箱一起套在滑块上,驱动电机安装在左横臂上,利用丝杠传动使横臂完成水平方向上的移动;在滑块处安装垂直丝杠,利用立柱顶安装的电机使横臂连同其上的主轴箱一起上下移动,满足竖直方向上的移动;最后是主轴箱钻头的移动,通过齿轮齿条来实现,其动力来自主传动电机。在这个专用钻床设计中,其关键部分的结构设计有主轴箱的摆动、横臂的锁紧及主轴箱与横臂的连接等。本文最后将虚拟技术和传统经验理论设计相结合,利用二维和三维工程设计软件AUTOCAD,Pro/Engineer对专用钻床的关键部件进行虚拟设计、虚拟装配以及运动学分析,在虚拟环境中对设备进行设计、实验、修改,验证设计的合理性,大大的降低了出现问题的几率、优化结构,提高了设计效率。本论文旨在对现代设计方法在专用设备的设计上做出一些探讨与尝试,由于时间的关系还有一些不够完善的地方,还需要在生产实践中进一步检验,相信本文所采用的现代设计方法对专用设备的设计与制造会有一定的启发和借鉴意义。