该论文提出了一种新的数控机床概念模型——协作式并联机床(CPM).协作式并联机床是虚拟轴机床和并联机床的革新与发展,是高速高效高柔性加工设备的一个新的发展方向.协作式并联机床的基本原理就是将机床的操作任务分解为位置加工任务和方向加工任务,以便实现复杂曲面的加工.位置加工任务和方向加工任务分别通过机床的位置机构和姿态机构来实现.位置机构控制着末端操作器(通常为刀具)的位置,而姿态机构则控制着被加工工件的姿态.协作式并联机床的位置机构和姿态机构分别由两个三自由度并联机器人来构成.在协作式并联机床概念模型设计阶段,机床的构型设计就成了首要任务.该文首先根据3自由度并联机器人的构型原理列出了一系列具有3条支链和4条支链的3自由度并联机器人,然后根据一定的选型准则进行初步筛选.接着对选出的几种位置机构和姿态机构的性能进行详细的对比分析.随后,作者根据层次分析法基本原理和模糊数学的相关理论建立了一个基于AHP的多目标、多层次模糊综合评价模型.然后根据该模型的建模方法建立了关于协作式并联机床位置机构和姿态机构的模糊综合评价模型,并且根据该论文前面部分所提供的详细对比资料数据对几种参评机构进行全面的综合评价.最后选出了几种综合性能最佳的位置机构和姿态机构作为协作式并联机床构型的备选方案.论文的最后部分则利用ADAMS仿真分析软件对所选出的几种位置机构和姿态机构进行了建模和运动学、动力学仿真分析.最后还尝试着对协作式并联机床整机进行了初步建模以及对机床上下平台协作完成加工任务的加工过程进行了模拟.