提出了一种操作空间粗插补与关节空间精插补相结合的插补算法,用于五轴联动混联机床刀尖点运动轨迹的修正。该算法首先在操作空间进行粗插补后得到双摆头的摆动角度和动平台的位置,然后反解到关节空间进行进一步精插补得到各杆长变化曲线,从而控制刀尖点的运动轨迹。通过对五轴联动混联机床进行运动学分析,得出机床的正反解方程。对提出的插补算法在MATLAB中进行仿真验证,仿真结果表明了插补算法的有效性。

采用激光干涉仪检测混联数控机床回转轴的运动精度,达到对其综合评价的目的,为机床的运动精度误差补偿做准备.对雷尼绍激光干涉仪的结构和角度测量原理进行了详细探讨,分析了干涉仪在回转轴运动精度测量中的主要影响因素和误差诱因;作出了角度测量中正弦近似误差特性曲线,并提出了该测量误差的数学模型;讨论了激光波长补偿的机理,提出了一种通用、简便易行的回转轴角位移精度检测方法.

在对直线运动坐标定位精度的干涉测量原理和方法进行深入研究的基础上，对干涉测量的误差进行了分析。采用激光干涉法检测了混联机床X轴的定位精度和重复定位精度，并作出了基于测量数据的混联机床X轴单向均位偏差特性曲线，推导出了X轴正、反向运动定位误差的数学模型。利用最小二乘法拟合得到了机床直线运动坐标目标位置的均值误差补偿数学模型，提出了一种直线运动坐标定位精度的激光干涉测量方法和误差补偿模型的建模方法，并对X轴的定位精度进行了补偿。

设计了基于'PC+Turbo PMAC'开放模式的数控系统,实现3PRS-XY混联型并联运动机床的运动控制.利用Turbo PMAC开放的运动学计算功能,将运动学变换计算嵌入到Turbo PMAC中,在Turbo PMAC中完成轨迹粗插补,提高了控制系统的实时性和可靠性,降低了系统的开发周期.

基于模块化设计技术,开发了一种由直线电机驱动的高性能混联数控机床,主要由2-DOF并联主轴头和XY工作台两大功能模块组成。以该机床并联主轴模块为研究对象,基于边界元和刚度矩阵组集方法,建立了机床静刚度模型,并编制了刚度计算软件,由此计算得到机床主轴在整个工作空间内位置刚度和旋转刚度的分布。数值仿真表明:该机床具有较好的刚度特性,满足轻切削加工静刚度设计要求。

提出一种由空间三自由度并联机构和二自由度运动平台组成的混联机床构型，运用螺旋理论分析机构的运动原理，算出了自由度，对机构驱动输入的合理性进行验证。采用闲环矢量法和速度映射关系，对该机床的运动学特性分析，给出了该机构的位置逆解，确定驱动杆和动平台之间的位姿关系。在此基础上，分析了速度性能及姿态空间，得到机构速度Jacobian矩阵。通过运动学仿真，验证了机床运动学分析的正确性，研究表明，具有该结构的机床具有较大的工作空间，实现对大型工件的精密加工。

混联机床是串、并联机构以及机器人技术的结合,兼顾了各自优点,已越来越多地应用于复杂工件的加工中。提出一种可完成五轴联动的混联机床,同时分析该机床加工过程的实现及原理;基于并联模块中杆长约束条件,构建加工过程中的运动学模型;并利用速度投影,求解出并联模块雅可比矩阵;结合拉格朗日方程以及雅可比矩阵,建立机床动力学模型。最后结合Matlab对理论分析结果进行数值计算,并在已知机床切削量的情况下,求解机床驱动端位移、速度以及驱动力输入情况;结合运动学结果,对机床工作空间进行了分析。结果表明,该混联机床具有良好的运动学、动力学以及大范围工作空间等性能,并能满足复杂零部件的加工,也为混联机床的开发和研究提供理论依据。

通过对新型五自由度混联机床机构((3-RPR+R)&UPS)+P的分析,在求得该机床机构的速度雅克比矩阵的基础上,得出各分支质心速度与动平台质心广义速度的映射矩阵,并应用虚功原理建立了该新型五自由度混联机床机构的动力学模型;最后结合算例,运用Matlab和ADAMS仿真软件对机床机构的理论动力学分析进行验证,所得结果验证了理论分析的正确性及可行性。