“十字”轴是汽车万向节中的主要零件，在汽配市场上有着较大的需求量，其四侧端面和中心孔若采用普通车床加工，效率低，生产成本高。“十字”轴铣钻组合机床是为了完成该道工序而设计的，它可以实现零件加工高效、高质及更换加工不同型号零件方便、快捷的目的，满足企业生产和销售的需要，提高“十字”轴产品的市场竞争力。 虚拟样机技术是一种基于产品的计算机仿真模型的数字化设计方法，可以使产品的设计者、使用者和制造者在产品研制的早期，在虚拟环境中直观形象地对虚拟的产品原形进行设计优化、性能测试、制造仿真和使用仿真。由于组合机床通常属于单件设计生产的产品，其开发出来的样机就是成品机，不存在样机试制的程序，样机的失败就代表着整个开发工作的完全失败，所以在组合机床开发中采用虚拟样机技术，对启迪设计思路、提高设计质量、减少设计错误，加快产品开发周期有重要意义。 本文首先了探讨了选用数控功能部件以提高组合机床柔性的设计思路，然后应用Unigraphics软件完成了“十字”轴铣钻组合机床的参数化三维模型设计，并建立了模型的参数集控电子表格，以方便对模型参数的修改。接着，应用Ugmotion建立机床的虚拟样机模型，进行机床的全动作仿真，还在Matlab中建立了步进电机驱动工作台的数学模型逻辑框图，设计山优化程序对步进电机驱动工作台的阻尼和惯量两个参数进行仿真优化，获得了一组优化参数指导机床的设计。为了进一步对虚拟样机进行仿真验证，本文还将工作台部件仿真模型导入到ADAMS软件中，并应用Matlab设计了机床工作台运动曲线仿真模块和切削力曲线仿真模块，将两种模块仿真出来的曲线添加到机床工作台部件仿真模型上，在ADAMS环境中对机床工作台部件进行动力学仿真，得到了一组运动和力的图表。最后将图表与理论计算值进行比较验证，得出了虚拟样机仿真模型真实有效的结论。