近年来，由于少自由度并联机构具有机构简单、构件少、控制简单方便、价格低廉等优点，因而成为各国研究的热点。三自由度并联机构是少自由度并联机构中很有实用前景的一类，它能够满足大多情况下的工作要求，还可以与其他机构混联完成多种工作任务。但在激光切割等工业生产中并没有得到很好的应用，因此对三自由度并联机构的研究具有重大战略意义。本文提出了基于3_PUU并联机构的机床，采用理论建模与仿真分析深入研究3_PUU并联机构，并对原有的机构进行设计改进，主要工作和创新点如下：1、利用螺旋理论，得到3_PUU并联机构具有三个移动自由度的结论。建立3_PUU并联机构的运动学模型，通过闭环矢量法求得机构的运动学逆解。利用仿真工具SimMechanics求得3_PUU并联机构的工作空间，该仿真法不需要进行运动学计算，运算过程简单，图像效果更好。2、详细阐述了凯恩方法，并以之为理论基础，建立了3_PUU机构的动力学方程。创建3_PUU并联机构的虚拟样机模型，仿真计算该机构的运动学响应，验证第二章中运动学逆解的正确性。仿真得到机构的运动学正解，与施加的位移驱动对比，验证模型的正确性。仿真得到滑块的受力曲线图，求得动力学逆解。模拟加工过程，保证设计的可靠性。3、研究了3_PUU并联机构的静刚度，得到机构在Y方向上刚度较差的结论，这是结构设计的首要考虑方向。分别对机构分支和整机模型进行模态分析，得到机构固有振动特性的振动模式，观察机构的薄弱环节，在设计时考虑加强该处以增强机构整体的运动特性。4、对滑块结构进行改进，为机械装配提供了便利。为提高机床强度、刚度及振动性能，对铰链的布置以及连杆设计进行改进，一定程度上可以延长机床使用寿命。本文研究的3_PUU并联机床，具有结构紧凑、承载能力强、刚度高等优点。同时由于杆件的布置特点，使得其有能有效地避免杆件干涉。无论是对于机械加工、精密加工还是搬运工作都有很好的应用前景。