近年来,飞机结构件的设计正在朝着整体化的方向发展,整体结构件有着体积大、壁薄、空穴多和形状扁平的特点。一般采用龙门式五轴串联数控机床进行加工,但是串联机床因为旋转轴速度限制导致加工效率偏低。为了提高飞机结构件的加工效率,有人提出使用并联机床替代串联机床进行加工。本文针对并联机床结构特点和运动方式,研究满足实时性要求的运动控制相关算法。采用机构尺寸约束和矩阵变换法,求得并联主轴头逆解的解析解;针对并联机床正运动学难求解的问题,提出了一种间接求解的数值方法。将并联主轴头动平台上的三个球铰位置作为正解的求解对象,由于机构本身的运动副约束,球铰的初始位置通过机床的结构参数和主动轴的位移就可以确定。将这个初始位置作为迭代初值,可以让数值法快速收敛。再利用动平台上三个球铰呈正三角形布置求得刀具末端的位姿,这种间接求解方法易于实现。在此基础上,结合支链运动副约束和矩阵变换法得到五轴并联机床的正逆运动学的解,实现了并联机床虚拟轴编程控制。实际制造安装产生的几何误差会导致末端执行器位姿有偏差,为了保证位姿精度,需要对几何误差进行补偿。本文基于矢量法建立误差补偿模型,通过运动等效和一阶微分近似的方法确定了几何误差项。采用DFP拟牛顿法对带有几何误差补偿参数的强耦合性运动控制方程组进行求解,从初值和迭代次数两个方面对DFP算法进行改进,使之满足实时性计算要求。虚拟轴编程控制并联机床时虚拟回转轴一个小的角速度映射到直线轴上的线速度会很大,超过实轴速度限制。为了保证机床切削加工稳定性,本文以机床各实轴驱动能力为约束条件,对进给速度进行优化,保证每个切削点各个实轴的速度都在限制范围以内。基于上述研究,开发出了五轴并联机床专用数控系统。以五轴加工刀具路径为例,利用并联机床运动仿真模型对采集的数控系统插补数据进行仿真实验,验证了本文研究的并联机床运动控制技术的可行性。