20世紀70年代初世界上出現了第一批電氣機器人，在一些極其單調和危險的工作領域，被用來替代人體勞動。這種機器人應用的就是串聯技術，其技術優勢是工作終端能夠向各方向運動，具有足夠的動態性能和靈活性，可到達要求的工作區域，但其精度和剛性較差。

　　一直以來，機床制造業的開發者們夢想著將機器人的靈活性好、工作區域大與傳統機床精度、剛性高的優點結合在一起。在過去的20年里，人們一直著眼于運動并聯機床（PKM）的開發。

　　21世紀的數控加工裝備

　　并聯機床(Parallel Machine Tools)，又稱并聯結構機床(Parallel Structured Machine Tools)、虛擬軸機床(Virtual Axis Machine Tools)，也曾被稱為六條腿機床、六足蟲(Hexapods)。并聯機床是基于空間并聯機構Stewart平臺原理開發的，是近年才出現的一種新概念機床，它是并聯機器人機構與機床結合的產物，是空間機構學、機械制造、數控技術、計算機軟硬技術和CAD/CAM技術高度結合的高科技產品。

　　它克服了傳統機床串聯機構刀具只能沿固定導軌進給、刀具作業自由度偏低、設備加工靈活性和機動性不夠等固有缺陷，可實現多坐標聯動數控加工、裝配和測量多種功能，更能滿足復雜特種零件的加工。自其1994年在美國芝加哥機床展上首次面世即被譽為是“21世紀的機床”，成為機床家族中最有生命力的新成員。

　　自其問世以來，并聯機床的研發，總體上仍處于研究、試制、試用階段，對并聯機床的動力學特性及其加工精度影響規律等研究內容還處在起步階段。以犧牲工作空間和靈活度為代價，試圖獲得高剛度、高承載能力、良好的運動特性，但到目前為止，國內外所開發出的并聯機床并未達到所期望的精度能力。

　　影響精度的因素

　　加工精度是評價機床特性的重要指標之一，也可用誤差來間接描述。影響并聯機床精度的因素很多，可從歸為兩個方面：

　　1、根據誤差隨時間的變化特性，將其分為靜態誤差和動態誤差。靜態誤差，是指在不考慮刀具變形的情況下，并聯機床在恒定栽荷下處于靜力平衡狀態時末端刀具的位恣，與機床不受載荷情形下末端刀具位姿的差異。它主要受機床結構參數誤差、零部件載變形量的影響。加工過程中的熱變形，同樣會引起末端刀具位姿的偏差，它是一種變化緩慢的、準靜態的誤差源。

　　動態誤差，是指機床處于動態切削力作用下時，切削力的波動性、驅動力的波動性零部件及機床系統的柔性等引起的振動、沖擊等，導致末端刀具位姿與理想位姿的偏差。

　　2、根據引起誤差的要素，將其分為幾何誤差和物理誤差。

　　幾何誤差，是指組成機床的各個五一節存在幾何尺寸上的誤差，一般只從剛體運動學上考慮。零部件制造公差、安裝誤差、驅動關節位移誤差等屬于幾何誤差。物理誤差，是指環境因素引起的誤差，如溫度變化、受力等導致機床末端執行器的誤差。

　　目前，針對幾何誤差源對精度的影響規律的研究比較深入，而對物理誤差源對精度影響規律的研究則比較籠統。要獲得符合實際切削加工過程的精度變化規律，一個重要的途徑就是分析動態載荷對加工精度的影響，包括載荷的影響（系統的靜剛度問題）和載荷動態變化的影響（系統動剛度問題）和載荷的動態變化引起的振動對精度的影響。

　　提高精度的對策

　　由于各誤差源之間的耦合作用，因此機床的精度是由綜合誤差決定的，有時消除或減小單項誤差往往不能獲得預期的效果。不僅要對單項誤差對精度的影響規律作進一步研究，還要對各單項誤差的耦合、綜合效應進行研究。可以從以下幾個方面入手：

　　1、在幾何誤差的研究上，矢量環路分析法比較成熟，蛤需進一步提高結構參數的有效測量及標定精度。

　　2、在靜剛度特性方面，目前在實際試驗中多采用預載以消除間隙的影響，但在動剛度特性方面，由于 切削載荷動態變化，間隙成為一個隨機量，因此可用概率方法。

　　3、在動態特性，尤其是振動的影響方面，對過大量試驗獲得振動特性參數。

　　4、建立綜合誤差模型。在幾何誤差的基礎上，考慮剛度特性引起的變形量及最終的偏差量，從理論上講，只需要將其折算為位置誤差或桿長誤差即可。但要將振動引起的偏差量綜合考慮進行，需要考察其有關機理 ，因為它是高頻變化量。

（注：文中一些觀點援引自江蘇省數字化制造技術重點建設實驗室劉偉教授的《并聯機床精度研究》，對此表示感謝！）