并联机床(Parallel Machine Tool)又称虚(拟)轴机床(Virtual Axis Machine Tool),是90年代中期问世的数控机床新结构,是机构学理论、机器人技术与数控技术结合的产物,其原型是并联机器人操作机.并联机床比传统的机床刚度高、精度高、成本低,因此,具有广阔的应用前景.本文将少自由度并联机构应用于钻尖刃磨机床结构,通过对三自由度并联机构的方案分析,确定了本文研究并联式钻尖刃磨机床的结构方案为3-PRS-PP型,即由3-PRS并联机构与两自由度平移工作台的组合结构.首先对3-PRS并联机构的位姿正反解进行了分析与研究.并联机构反解简单,但却是运动学、动力学分析与控制的基础.在得出运动学反解的基础上,建立了机构运动学正解方程,本文采用数值分析方法中的牛顿迭代法进行求解,在保证一定计算精度的条件下,得出正解的数值解.利用该方法求得的位姿正解速度快,对于机器人的输入控制与轨迹规划有实际意义.采用极坐标搜索法确定了并联机构的工作空间边界点,并在此基础上绘出了工作空间边界曲面的图形.本文提出了"角度体积"的概念,用来评价并联机床工作空间的大小,并分析了各个结构参数变化对并联机床工作空间大小的影响.本文将普通麻花钻的后刀面描述成锥面的一部分,并建立了描述锥面钻尖的数学模型.根据这个模型,可以求解钻尖几何参数和刃磨参数之间的关系,从而得到机床的刃磨运动方程.基于MSC/ADAMS虚拟仿真开发平台,进行了新型钻尖刃磨机床的实体建模、运动仿真和干涉分析,得出的滑块位移曲线和球铰关节转角曲线都在指定的范围内,从而验证了结构方案的合理性.本文的虚拟仿真与分析也为机床结构设计中的动静态干涉、轨迹规划的合理性及参数设计的合理性评价提供了依据.