并联机床是近年来才出现的一种新概念机床,因为它是并联机器人与机床结构结合的产物,具有高技术附加值,所以又被誉为是“21世纪的机床”。本文的研究对象是3PRS-XY五自由度混联机床,该机床以3-PRS并联主轴头作为主体结构,并将该主轴头串联在XY工作台上。本文依据数控机床的RTCP(Rotation Tool Centre Point)功能,针对混联五轴机床伺服系统跟随误差所造成的刀尖点运动轨迹误差进行了研究。并且基于机床的RTCP功能的误差检测,相较于其他方式,具有操作简易,轨迹灵活多变,高精度,受其他干扰项较少等优点。通过建立五轴混联机床联动仿真模型,来研究和评判不同RTCP检测轨迹对混联机床的各驱动轴跟随误差的检测性能,并提出一种更适应于3PRS-XY混联机床的误差检测优化轨迹。本文详细工作内容如下:首先,需要建立五轴混联机床联动仿真模型;通过几何方法得到混联机床的正逆解数学模型,建立数控机床伺服进给系统的仿真模型,获得驱动轴三环控制系统中的各项参数,并添加了前馈控制进行优化,通过研究PID控制原理,得到伺服系统动态参数与跟随误差之间的关系,为机床的伺服控制系统模型参数调整提供了建议,方便于后面开展的仿真实验。然后,基于运动学控制的方法,联立已搭建好的各个驱动轴伺服控制系统模型,得到混联机床五轴联动模型。其次,研究不同RTCP检测轨迹对各驱动轴跟随误差的检测性能;基于仿真平台仿真混联机床的多轴联动,比较ISO标准轨迹和函数生成轨迹所反映出的混联机床动态性能,遴选出针对混联机床跟随误差检测最优的8字型RTCP轨迹。最后,对已有的“8”字型RTCP检测轨迹进行优化;基于雅可比矩阵以及一阶摄动方法可以得到混联机床的各驱动轴跟随误差与刀具刀尖点空间上各方向误差之间的传递关系式。利用该关系式来分析刀具运动轨迹对机床联动性能参数的灵敏度,以灵敏度最大为适应度值,采用遗传算法优化RTCP检测轨迹,并通过仿真验证RTCP优化轨迹在混联机床跟随误差检测能力上的优越性。