并联机床的出现被认为是本世纪机床设计上最具革命性的突破。与传统机床相比,并联机床具有刚度重量比大、响应速度快、环境适应性强和技术附加值高等优点,但它又同时有运动范围(工作空间)小的缺点,特别是回程运动范围有限,驱动控制复杂和难以进行准确的精度补偿。而并联、串联同时采用的混联式数控机床更具实用价值。混联式数控机床可以将并联机构和传统机床的串联机构的优点集于一身,是并联机床的新发展,它具有可控自由度多、工作空间大(特别是旋转坐标运动范围大)、加工精度高、加工工艺性好、位置与姿态解耦和数控编程方便等优点,正在成为高速、高效、柔性加工设备的一个新的发展方向。本文以课题组发明专利中4自由度1PS+4TPS新型混联机床为研究对象,对新型混联机床的机构设计、主进给机构运动学分析、NC自动编程技术、数控插补算法及后置处理算法等方面的相关理论与技术进行了较为深入系统的研究。通过对新型混联机床的构型设计提出了基于1PS+4TPS的新型混联机床布局方案,并针对新型混联机床的结构特点,建立了其位置逆解的数学模型。通过建立运动等效模型,对新型混联机床的主进给机构进行了运动学分析,推导出了一、二阶运动影响系数矩阵规格化的表达式。采用NURBS方法对自由曲面进行造型,讨论了插值曲面控制顶点的反求问题。并利用双三次NURBS曲面来实时重构CAM生成的走刀轨迹,推导出了切削路径、刀位轨迹和刀具姿态等关键问题的相关算法。提出了CNC机床中NURBS直接插补加工技术,使CNC的轨迹控制能力从简单的直线与圆弧提高到对工程曲线与曲面的加工轨迹整体上进行连续直接插补控制,可提高型面加工质量,提高加工效率,获得平稳的高速进给控制能力,为经济实现曲面零件的高效高质量加工提供了新的途径。研究了基于Pro/E平台的混联机床后置处理系统,解决了混联机床数控编程困难的问题,建立了混联机床的NC加工坐标系之间的封闭形式矢量关系表达式,提出了新型混联机床刀位数据后置处理的流程并研究了相关算法。