本文运用“虚拟样机”技术进行了并联机床的概念设计、运动学设计、整机设计、动力学分析、可制造性分析、作业过程仿真与性能分析等方面的研究；另外从实际应用和增加并联机床数控加工兼容性的角度出发，研究了基于G代码的并联机床数控编程系统软件的总体结构、模块划分和功能描述，开发了实用性很强的G代码编程系统并通过了实际加工的考核。 以提高并联机床设计效率为目标，提出了并联机床虚拟样机开发流程和系统结构，提出了并联机床虚拟样机概念设计的设计流程，开发了基于ADAMS的并联机床虚拟样机设计平台；提出了采用机构型谱库选型建模方法和模块化组合式建模方法来简化并联机床概念设计的思想，并通过对现有并联机构的拓扑构造特征进行归纳和功能模块划分，建立了并联机构型谱库和功能模块组建库，实现了对型谱库和模块组件库的管理和并联机床的虚拟装配。 提出以螺旋理论为指导、以“虚拟样机”技术为验证手段的空间并联机构运动性质分析方法。用反螺旋及其相关性进行了并联机构自由度正确求解和机构驱动副选取合理性的判别，形象地描述了并联机构自由度的数量、运动类型和方向。并在运动螺旋系指导下进行并联机构型综合的研究。 应用多体动力学分析软件建立了参数化的六轴并联机床虚拟样机模型，包括详细的三维实体模型建立过程、系统运动约束确定过程以及仿真过程控制。并利用该模型对并联机床的运动学和驱动杆受力进行了仿真，实现了计算机上仿真分析并联机床的运动和动力性能的目的。 分析了并联机床的数控加工特性，论述了基于编译代码方式的并联机床数控系统控制数据流程。提出了并联机床G代码编程系统的开发原则、整体框架以及软件实现。该系统G代码文件的编辑和管理模块为操作者提供了输入刀具轨迹参数、功能指令参数、代码文件生成、编辑修改和存储的编程环境，还提供了G代码文件的语法检查、词法检查、出错处理以及在线帮助功能。利用矢量法进行轮廓基点求解，开发了轮廓基点计算器；在等步长直线逼近法基础上，提出一种自适应步长逼近法；实现了轨迹插补转换、刀具补偿、镜像变换、转移加工、子程序调用等刀具运动轨迹处理功能以及代码转换功能。 刀具轨迹仿真模块的给出了直线插补、圆弧插补仿真数据的生成算法，建立了通用刀具仿真模型，并以参数化的形式编制相应的数据处理程序和参数设置界面。论述了刀位轨迹显示验证的基本思想和判断原则及其相关技术，提出刀具模型的驱动、图形适度化、视点漫游等算法，以实现对NC加工程序的仿真验证。经在新研制的并联机床编程试切证明了G代码编程系统的可行性。