当前，复杂曲面的精加工主要采用点铣方式完成，而五轴铣削加工中心所采用的线接触加工方法，主要采用以点、线方式规划刀具路径，所需的刀位数据量大，需要多轴联动。本研究从直接实现可展直纹面的加工出发，研究了按照工件廓形生成规律加工工件表面的方法，讨论了采用线接触回转铣削加工方法实现各种曲面加工的实现方法。为此，采用并联机器人机构设计了一台可以实现线接触回转铣削加工的数控机床。对所设计并联机床采用的3-PUU并联机构进行了运动学建模，建立了该机构的运动方程，运用解析法求解了该机构的位置正反解，计算了机构的速度Jacobi矩阵；借助Jacobi矩阵，采用代数法判别了机构的奇异性，绘制了详细的判别表格，借助Matlab工具进行了理论推导和仿真，结果表明本设计所采用的并联机构在要求的工作空间内无奇异。利用螺旋理论研究了3-PUU并联机构的运动特性，建立了该机构的螺旋理论模型，对该机构进行了反螺旋分析；运用Kutzbach-Grubler公式对其机构进行了自由度计算，结果与螺旋理论分析的结果一致。 本文分析了影响机床主轴部件加工精度的因素，对4自由度的主轴头部件的机构进行了简化，建立了误差机构模型，并采用微分分析法建立了其误差数学模型；定姿态分析了主轴部件的输出精度；分析了α、γ、u、w变化对主轴部件输出误差的影响，为进行软件误差补偿提供了依据。考虑到当前对并联机构的输出误差的实时检测难以实现，本设计从对3-PUU并联机构支链的分析入手，建立了该机构的闭环矢量模型，通过数学推导，建立了位姿误差的数学模型，得出包含全部结构参数误差在内的误差正解模型；对于给定的各结构参数误差，应用此模型求解出了并联机构输出位姿误差，分析了机构位姿变化对位姿输出误差的影响，为机构的软件误差补偿提供了理论依据。同时，讨论了机构参数的合理选取问题，通过仿真给出了在R、L-定的情况下r的参数选取曲线，探讨了本设计的结构参数选取的合理性。采用并联机构所设计的混联机床即能满足可展直纹面等特征面的无廓形理论误差的线接触回转铣削加工的需要，又可以象普通五轴加工中心一样加工。