孔群加工在数控加工中所占比重较大，因此提高孔群加工效率对降低加工成本具有重要意义。而孔群加工效率的高低与孔群加工路径及工艺设计息息相关，故选择合理的加工路径及设计方案来提高生产效率是值得研究的。本文针对预研开发的专用数控钻床，基于项目甲方的设计要求，通过对实际工件的结构特点及加工工艺分析来制定专用数控钻床的机械结构方案和电气控制方案、规划专用数控钻床孔群加工路径与加工工艺，并进行切削参数优化。本文以提高生产效率、降低设计成本为目标，采用方案比较的方法分析确定机床运动方案，制定专用数控钻床的机械结构方案。对关键结构部件进行设计和选用，并应用SIEMENS NX6.0创建此专用数控钻床的三维方案模型；基于结构方案及加工需求制定以SIEMENS SINUMERIK840D数控系统为核心的电气控制方案。本文针对孔群实际位置分布情况和机床结构特点，进行孔群加工区域划分并选择正交路径法对孔群加工路径进行规划；同时以提高加工效率为目标进行工艺流程规划，解决多把刀具的同步问题；建立了单目标非线性切削参数优化目标函数进行切削参数优化。本文根据已规划好的加工路径及工艺流程，编写SIEMENS SINUMERIK840D数控加工代码，应用专业数控加工仿真软件Vericut7.0进行了加工路径仿真并校验加工轨迹和数控加工代码的准确性。