针对传统数控机床和现有并联机床不足之处,借鉴传统数控机床和现有并联机床的优点,通过机型综合,将串联结构与并联结构有机融合,研究了一种新型混联结构机床。本文提出混联结构机床以多自由度并联机构为主进给机构,辅以双向移动工作台,可实现多坐标数控加工。通过对该混联结构机床进行运动学分析,以机床整体为研究对象,建立五个坐标系,表述了混联结构机床的位姿描述,确定旋转矩阵;解出混联结构机床有用空间的约束表达式、动平台任意位置和姿态时的各驱动杆的杆长表达式;通过直线坐标系和角度坐标系,利用欧拉角度表示法表述出混联机床的速度传递矩阵。本文根据混联机床的结构类型,对其并联部分进行参数设计。对混联机床的工作空间进行了分析,采用工作空间边界曲线最大内切圆,评价工作空间的大小;在搜索实际工作空间时,采用层层切割法,检查其是否包容该球体,得出了影响工作空间的约束条件;介绍了混联机床结构参数优化设计的过程,通过在优化过程中数据的采集,优化得出普通结构型混联机床的结构参数。本文分析了定平台驱动杆的驱动力和驱动杆变形之间的关系,得到动平台受力平衡方程,动平台与驱动杆之间的力传递矩阵,推导出混联机床刚度矩阵;分析了混联结构机床的整体刚度与各零部件之间的关系;通过该刚度矩阵推导出刚度性能评价指标。利用该性能评价指标对混联机床进行刚度性能分析,获得较理想的结构形式。本文基于SolidWorks软件平台,将三维设计应用到混联机床虚拟样机的设计中。对混联结构机床的主要零部件:定平台、定平台虎克铰、动平台、动平台虎克铰、驱动杆和工作台等进行三维建模,再对基于特征的零部件采用自下而上的装配方式进行虚拟装配,最后对整个机床装配体进行干涉检查。