先进的制造业及重工业是体现国家综合国力的标准之一,而高性能的数控机床产业则在这其中扮演着举足轻重的角色。数控机床行业在航空航天、铁路、汽车、国防军工等领域中具有良好的应用前景且具有深远的影响。本文针对大型工业复杂细长整体结构件的加工时刚度大,响应速度快及承载能力强等性能要求,将设计出一种新型五自由度混联机床机构,并对该混联机床机构的基础理论进行分析。研究的主要内容概括如下:设计出该新型五自由度混联机床机构的构型,并对其构型进行了介绍。基于螺旋理论研究了该新型混联机床机构实现五自由度运动模式的机理,并验证理论分析的正确性;基于螺旋的相关理论选取了机构的驱动输入及对机构的奇异性进行了分析。对新型五自由度混联机床机构进行了运动学分析。运用解析矢量法求解出该混联机构的位置反解方程,在已知动平台位姿及机床刀尖点坐标的情况下,求得机构各驱动的输入位移;通过运用影响系数法推导出机构的一阶影响系数矩阵与二阶影响系数矩阵即Jacobian矩阵和Hessian矩阵,并建立该混联机构的运动学模型;运用数值搜寻法对机床机构的工作空间进行了分析。对新型五自由度混联机床机构进行了动力学分析。利用基于机床机构整体虚能量优势的虚功原理,建立了新型五自由度混联机床机构动力学模型,通过MATLAB与ADAMS软件对机床机构进行仿真计算,结果验证了此机床机构动力学理论分析的正确性;给出一个加工实例,求解出加工过程中各驱动杆运动学的变化规律,验证了机床机构的正确性和合理性。对新型五自由度混联机床并联机构进行了刚度及静力学分析。通过对该机床机构的受力情况进行了分析,建立该并联机构的静力平衡方程;利用小变形叠加原理及力螺旋量,分析各支链在约束力/偶及驱动力螺旋作用下产生的变形,进而可以求得机构的整体柔、刚度矩阵;通过分析各杆变形与动平台变形之间的关系,建立了该混联机床机构的静刚度模型;通过结合算例,用MATLAB进行理论计算,得出并联机构(3-RPR+R)&UPS各约束力/矩及驱动力产生的弹性变形的变化曲线。