詳解并聯(lián)機(jī)床的設(shè)計(jì)理論與關(guān)鍵技術(shù) 

1 概述
為了提高對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的適應(yīng)性，滿(mǎn)足快速多變的市場(chǎng)需求，近年來(lái)全球機(jī)床制造業(yè)都在積極探索和研制新型多功能的制造裝備與系統(tǒng)，其中在機(jī)床結(jié)構(gòu)技術(shù)上的突破性進(jìn)展當(dāng)屬90年代中期問(wèn)世的并聯(lián)機(jī)床(Parallel Machine Tool)，又稱(chēng)虛(擬)軸機(jī)床(Virtual Axis Machine Tool)或并聯(lián)運(yùn)動(dòng)學(xué)機(jī)器(Parallel Kinematics Machine)。并聯(lián)機(jī)床實(shí)質(zhì)上是機(jī)器人技術(shù)與機(jī)床結(jié)構(gòu)技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，其原型是并聯(lián)機(jī)器人操作機(jī)。與實(shí)現(xiàn)等同功能的傳統(tǒng)五坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床相比，并聯(lián)機(jī)床具有如下優(yōu)點(diǎn)： 
剛度重量比大：因采用并聯(lián)閉環(huán)靜定或非靜定桿系結(jié)構(gòu)，且在準(zhǔn)靜態(tài)情況下，傳動(dòng)構(gòu)件理論上為僅受拉壓載荷的二力桿，故傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的單位重量具有很高的承載能力。 
響應(yīng)速度快：運(yùn)動(dòng)部件慣性的大幅度降低有效地改善了伺服控制器的動(dòng)態(tài)品質(zhì)，允許動(dòng)平臺(tái)獲得很高的進(jìn)給速度和加速度，因而特別適于各種高速數(shù)控作業(yè)。 
環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)：便于可重組和模塊化設(shè)計(jì)，且可構(gòu)成形式多樣的布局和自由度組合。在動(dòng)平臺(tái)上安裝刀具可進(jìn)行多坐標(biāo)銑、鉆、磨、拋光，以及異型刀具刃磨等加工。裝備機(jī)械手腕、高能束源或CCD攝像機(jī)等末端執(zhí)行器，還可完成精密裝配、特種加工與測(cè)量等作業(yè)。 
技術(shù)附加值高：并聯(lián)機(jī)床具有“硬件”簡(jiǎn)單，“軟件”復(fù)雜的特點(diǎn)，是一種技術(shù)附加值很高的機(jī)電一體化產(chǎn)品，因此可望獲得高額的經(jīng)濟(jì)回報(bào)。
目前，國(guó)際學(xué)術(shù)界和工程界對(duì)研究與開(kāi)發(fā)并聯(lián)機(jī)床非常重視，并于90年代中期相繼推出結(jié)構(gòu)形式各異的產(chǎn)品化樣機(jī)。1994年在芝加哥國(guó)際機(jī)床博覽會(huì)上，美國(guó)Ingersoll銑床公司、Giddings & Lewis公司和Hexal公司首次展出了稱(chēng)為“六足蟲(chóng)”(Hexapod)和“變異型”(VARIAX)的數(shù)控機(jī)床與加工中心，引起轟動(dòng)。此后，英國(guó)Geodetic公司，俄羅斯Lapik公司，挪威Multicraft公司，{TodayHot}日本豐田、日立、三菱等公司, 瑞士ETZH和IFW研究所，瑞典N(xiāo)eos Robotics公司，丹麥Braunschweig公司，德國(guó)亞琛工業(yè)大學(xué)、漢諾威大學(xué)和斯圖加特大學(xué)等單位也研制出不同結(jié)構(gòu)形式的數(shù)控銑床、激光加工和水射流機(jī)床、坐標(biāo)測(cè)量機(jī)和加工中心。與之相呼應(yīng)，由美國(guó)Sandia國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局倡議，已于1996年專(zhuān)門(mén)成立了Hexapod用戶(hù)協(xié)會(huì)，并在國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)上設(shè)立站點(diǎn)。近年來(lái)，與并聯(lián)機(jī)床和并聯(lián)機(jī)器人操作機(jī)有關(guān)的學(xué)術(shù)會(huì)議層出不窮，例如第47～49屆CIRP年會(huì)、1998～1999年CIRA大會(huì)、ASME第25屆機(jī)構(gòu)學(xué)雙年會(huì)、第10屆TMM世界大會(huì)均有大量文章涉及這一領(lǐng)域。由美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)動(dòng)議，1998年在意大利米蘭召開(kāi)了第一屆國(guó)際并聯(lián)運(yùn)動(dòng)學(xué)機(jī)器專(zhuān)題研討會(huì)，并決定第二屆研討會(huì)于2000年在美國(guó)密執(zhí)安大學(xué)舉行。1994～1999年期間，在歷次大型國(guó)際機(jī)床博覽會(huì)上均有這類(lèi)新型機(jī)床參展，并認(rèn)為可望成為21世紀(jì)高速輕型數(shù)控加工的主力裝備。 
我國(guó)已將并聯(lián)機(jī)床的研究與開(kāi)發(fā)列入國(guó)家“九五”攻關(guān)計(jì)劃和863高技術(shù)發(fā)展計(jì)劃，相關(guān)基礎(chǔ)理論研究連續(xù)得到國(guó)家自然科學(xué)基金和國(guó)家攀登計(jì)劃的資助。部分高校還將并聯(lián)機(jī)床的研發(fā)納入教育部211工程重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目，并得到地方政府部門(mén)的支持且吸引了機(jī)床骨干企業(yè)的參與。在國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)的支持下，中國(guó)大陸地區(qū)從事這方面研究的骨干力量，于1999年6月在清華大學(xué)召開(kāi)了我國(guó)第一屆并聯(lián)機(jī)器人與并聯(lián)機(jī)床設(shè)計(jì)理論與關(guān)鍵技術(shù)研討會(huì)，對(duì)并聯(lián)機(jī)床的發(fā)展現(xiàn)狀、未來(lái)趨勢(shì)以及亟待解決的問(wèn)題進(jìn)行了研討。
并聯(lián)機(jī)床設(shè)計(jì)理論與關(guān)鍵技術(shù)
概念設(shè)計(jì) 
概念設(shè)計(jì)是并聯(lián)機(jī)床設(shè)計(jì)的首要環(huán)節(jié)，其目的是在給定所需自由度條件下，尋求含一個(gè)主剛體(動(dòng)平臺(tái))的并聯(lián)機(jī)構(gòu)桿副配置、驅(qū)動(dòng)方式和總體布局的各種可能組合。 
按照支鏈中所含伺服作動(dòng)器數(shù)目不同，并聯(lián)機(jī)床可大致分為并聯(lián)、{HotTag}串并聯(lián)和混聯(lián)3種類(lèi)型。前兩者在一條支鏈中僅含一個(gè)或一個(gè)以上的作動(dòng)器，以直接生成3～6個(gè)自由度；而后者則通過(guò)2個(gè)或多個(gè)少自由度并聯(lián)或串聯(lián)機(jī)構(gòu)的串接組合生成所需的自由度。按照作動(dòng)器在支鏈中的位置不同，并聯(lián)機(jī)床可采用內(nèi)副和外副驅(qū)動(dòng)，且一般多采用線(xiàn)性驅(qū)動(dòng)單元，如伺服電機(jī)—滾珠絲杠螺母副或直線(xiàn)電機(jī)等。機(jī)架結(jié)構(gòu)的變化可使得并聯(lián)機(jī)床的總體布局具有多樣性，但同時(shí)也使工作空間的大小、形狀以及運(yùn)動(dòng)靈活度產(chǎn)生很大差異。因此，在制定總體布局方案時(shí)，應(yīng)采用概念設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)學(xué)設(shè)計(jì)交互方式，并根據(jù)特定要求做出決策。 
通過(guò)更換末端執(zhí)行器便可在單機(jī)上實(shí)現(xiàn)多種數(shù)控作業(yè)是并聯(lián)機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)之一。然而由于受到鉸約束、支鏈干涉、特別是位置與姿態(tài)耦合等因素的影響，致使動(dòng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)姿態(tài)能力有限是各種6自由度純并聯(lián)機(jī)構(gòu)的固有缺陷，難于適應(yīng)大傾角多坐標(biāo)數(shù)控作業(yè)的需要。目前并聯(lián)機(jī)床一個(gè)重要的發(fā)展趨勢(shì)是采用混聯(lián)機(jī)構(gòu)分別實(shí)現(xiàn)平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。這種配置不但可使平動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)控制解耦，而且具有工作空間大和可重組性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。特別是由于位置正解存在解析解答，故為數(shù)控編程和誤差補(bǔ)償提供了極大的方便。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)，傳統(tǒng)機(jī)床的發(fā)展已有數(shù)百年歷史，任何希望從純機(jī)構(gòu)學(xué)角度創(chuàng)新而試圖完全摒棄傳統(tǒng)機(jī)床結(jié)構(gòu)布局與制造工藝合理部分的設(shè)想都將是有失偏頗的。
運(yùn)動(dòng)學(xué)設(shè)計(jì) 
并聯(lián)機(jī)床運(yùn)動(dòng)學(xué)設(shè)計(jì)包括工作空間定義與描述，以及工作空間分析與綜合兩大內(nèi)容。合理地定義工作空間是并聯(lián)機(jī)床運(yùn)動(dòng)學(xué)設(shè)計(jì)的首要環(huán)節(jié)。與傳統(tǒng)機(jī)床不同，并聯(lián)機(jī)床的工作空間是各支鏈工作子空間的交集，一般是由多張空間曲面片圍成的閉包。為了適合多坐標(biāo)數(shù)控作業(yè)的需要，通常將靈活(巧)度工作空間的規(guī)則內(nèi)接幾何形體定義為機(jī)床的編程工作空間。對(duì)于純6自由度并聯(lián)機(jī)床，動(dòng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)位置和姿態(tài)的能力是相互耦合的，即隨著姿態(tài)的增加，工作空間逐漸縮小。因此，為了實(shí)現(xiàn)動(dòng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)位姿能力的可視化，往往還需用位置空間或姿態(tài)空間進(jìn)行降維描述。 
工作空間分析與綜合是并聯(lián)機(jī)床運(yùn)動(dòng)學(xué)設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容。廣義地，工作空間分析涉及在已知尺度參數(shù)和主動(dòng)關(guān)節(jié)變量變化范圍條件下，評(píng)價(jià)動(dòng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)位姿的能力；尺度綜合則是以在編程空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)預(yù)先給定的位姿能力并使得操作性能最優(yōu)為目標(biāo)，確定主動(dòng)關(guān)節(jié)變量的變化范圍和尺度參數(shù)。 
工作空間分析可借助數(shù)值法或解析法。前者的核心算法為，根據(jù)工作空間邊界必為約束起作用邊界的性質(zhì)，利用位置逆解和K-T條件搜索邊界點(diǎn)集。后者的基本思路是，將并聯(lián)機(jī)構(gòu)拆解成若干單開(kāi)鏈，利用曲面包絡(luò)論求解各單開(kāi)鏈子空間邊界，再利用曲面求交技術(shù)得到整體工作空間邊界。 
尺度綜合是實(shí)現(xiàn)并聯(lián)機(jī)床運(yùn)動(dòng)學(xué)設(shè)計(jì)的最終目標(biāo)，原則上需要兼顧動(dòng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)位姿的能力、運(yùn)動(dòng)靈活度、支鏈干涉等多種因素。針對(duì)6自由度并聯(lián)機(jī)床，目前可以利用的尺度綜合方法可以分為：基于各向同性條件的尺度綜合，兼顧各向同性條件和動(dòng)平臺(tái)姿態(tài)能力的尺度綜合，以及基于總體靈活度指標(biāo)的加權(quán)綜合3種方法。第1種方法因僅依賴(lài)滿(mǎn)足各向同性條件時(shí)的尺度參數(shù)關(guān)系，故存在無(wú)窮多組解答。第2種方法針對(duì)動(dòng)平臺(tái)在給定工作空間中實(shí)現(xiàn)預(yù)定姿態(tài)能力的需要，通過(guò)施加適當(dāng)約束，可有效地解決多解問(wèn)題。第3種方法較為通用，通常以雅可比矩陣條件數(shù)關(guān)于工作空間的一次矩最小為目標(biāo)，將尺度綜合問(wèn)題歸結(jié)為一類(lèi)泛函極值問(wèn)題。值得指出，第2種方法僅適用某些并聯(lián)機(jī)構(gòu)(如Stewart平臺(tái))；而第3種方法除計(jì)算效率低外，還不能兼顧動(dòng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)姿態(tài)的能力。因此，針對(duì)不同類(lèi)型的并聯(lián)機(jī)床，研究兼顧多種性能指標(biāo)的高效尺度綜合方法將是一項(xiàng)極有意義的工作。
動(dòng)力學(xué)問(wèn)題 
剛體動(dòng)力學(xué)逆問(wèn)題是并聯(lián)機(jī)床動(dòng)力分析、整機(jī)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和控制器參數(shù)整定的理論基礎(chǔ)。這類(lèi)問(wèn)題可歸結(jié)為已知?jiǎng)悠脚_(tái)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，求解鉸內(nèi)力和驅(qū)動(dòng)力。相應(yīng)的建模方法可采用幾乎所有可以利用的力學(xué)原理，如牛頓－尤拉法、拉格朗日方程、虛功原理、凱恩方程等。由于極易由雅可比和海賽矩陣建立操作空間與關(guān)節(jié)空間速度和加速度的映射關(guān)系，并據(jù)此構(gòu)造各運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的廣義速度和廣義慣性力，因此有理由認(rèn)為，虛功(率)原理是首選的建模方法。 
動(dòng)態(tài)性能是影響并聯(lián)機(jī)床加工效率和加工精度的重要指標(biāo)。并聯(lián)機(jī)器人的動(dòng)力性能評(píng)價(jià)完全可以沿用串聯(lián)機(jī)器人的相應(yīng)成果，即可用動(dòng)態(tài)條件數(shù)、動(dòng)態(tài)最小奇異值和動(dòng)態(tài)可操作性橢球半軸長(zhǎng)幾何均值作為指標(biāo)。與機(jī)器人不同，金屬切削機(jī)床動(dòng)態(tài)特性的優(yōu)劣主要是基于對(duì)結(jié)構(gòu)抗振性和切削穩(wěn)定性的考慮。動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)目標(biāo)一般可歸結(jié)為，提高整機(jī)單位重量的靜剛度；通過(guò)質(zhì)量和剛度合理匹配使得低階主導(dǎo)模態(tài)的振動(dòng)能量均衡；以及有效地降低刀具與工件間相對(duì)動(dòng)柔度的最大負(fù)實(shí)部，以期改善抵抗切削顫振的能力。由此可見(jiàn)，機(jī)器人與機(jī)床二者間動(dòng)態(tài)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)是存在一定差異的。事實(shí)上，前者沒(méi)有計(jì)及對(duì)結(jié)構(gòu)支撐子系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的影響，以及對(duì)工作性能的特殊要求；而后者未考慮運(yùn)動(dòng)部件慣性及剛度隨位形變化的時(shí)變性和非線(xiàn)性。因此，深入探討并聯(lián)機(jī)床這類(lèi)機(jī)構(gòu)與結(jié)構(gòu)耦合的、具有非定長(zhǎng)和非線(xiàn)性特征的復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模和整機(jī)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法，將是一項(xiàng)極富挑戰(zhàn)性的工作。這項(xiàng)工作對(duì)于指導(dǎo)控制器參數(shù)整定，改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)品質(zhì)也是極為重要的。
精度設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定 
精度問(wèn)題是并聯(lián)機(jī)床能否投入工業(yè)運(yùn)行的關(guān)鍵。并聯(lián)機(jī)床的自身誤差可分為準(zhǔn)靜態(tài)誤差和動(dòng)態(tài)誤差。前者主要包括由零部件制造與裝配、鉸鏈間隙、伺服控制、穩(wěn)態(tài)切削載荷、熱變形等引起的誤差；后者主要表現(xiàn)為結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)的動(dòng)特性與切削過(guò)程耦合所引起的振動(dòng)產(chǎn)生的誤差。機(jī)械誤差是并聯(lián)機(jī)床準(zhǔn)靜態(tài)誤差的主要來(lái)源，包括零部件的制造與裝配誤差。目前，由于尚無(wú)有效的手段檢測(cè)動(dòng)平臺(tái)位姿信息，因而無(wú)法實(shí)現(xiàn)全閉環(huán)控制條件下，通過(guò)精度設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定改善機(jī)床的精度就顯得格外重要。 
精度設(shè)計(jì)是機(jī)床誤差避免技術(shù)的重要內(nèi)容，可概括為精度預(yù)估與精度綜合兩類(lèi)互逆問(wèn)題。精度預(yù)估的主要任務(wù)是，按照某一精度等級(jí)設(shè)定零部件的制造公差，根據(jù)閉鏈約束建立誤差模型，并在統(tǒng)計(jì)意義下預(yù)估刀具在整個(gè)工作空間的位姿方差，最后通過(guò)靈敏度分析修改相關(guān)工藝參數(shù)，直至達(dá)到預(yù)期的精度指標(biāo)。工程設(shè)計(jì)中，更具意義的工作是精度綜合，即精度設(shè)計(jì)的逆問(wèn)題。精度綜合是指預(yù)先給定刀具在工作空間中的最大位姿允差(或體積誤差)，反求應(yīng)分配給零部件的制造公差，并使它們達(dá)到某種意義下的均衡。精度綜合一般可歸結(jié)為一類(lèi)以零部件的制造公差為設(shè)計(jì)變量，以其關(guān)于誤差靈敏度矩陣的加權(quán)歐氏范數(shù)最大為目標(biāo)，以及以公差在同一精度等級(jí)下達(dá)到均衡為約束的有約束二次線(xiàn)性規(guī)劃問(wèn)題。 
運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定，又稱(chēng)為精度補(bǔ)償或基于信息的精度創(chuàng)成，是提高并聯(lián)機(jī)床精度的重要手段。運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定的基本原理是，利用閉鏈約束和誤差可觀(guān)性，構(gòu)造實(shí)測(cè)信息與模型輸出間的誤差泛函，并用非線(xiàn)性最小二乘技術(shù)識(shí)別模型參數(shù)，再用識(shí)別結(jié)果修正控制器中的逆解模型參數(shù)，進(jìn)而達(dá)到精度補(bǔ)償?shù)哪康�。高效�?zhǔn)確的測(cè)量方法是實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定的首要前提。根據(jù)測(cè)量輸出不同，通常可采用2類(lèi)運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定方法：①利用內(nèi)部觀(guān)測(cè)器所獲信息的自標(biāo)定方法，其一般需要在從動(dòng)鉸上安裝傳感器(如在虎克鉸上安裝編碼器)；②檢測(cè)刀具位姿信息的外部標(biāo)定方法，其原則上需要高精度檢具和昂貴的五坐標(biāo)檢測(cè)裝置。
數(shù)控系統(tǒng) 
從機(jī)床運(yùn)動(dòng)學(xué)的觀(guān)點(diǎn)看，并聯(lián)機(jī)床與傳統(tǒng)機(jī)床的本質(zhì)區(qū)別在于動(dòng)平臺(tái)在笛卡爾空間中的運(yùn)動(dòng)是關(guān)節(jié)空間伺服運(yùn)動(dòng)的非線(xiàn)性映射(又稱(chēng)虛實(shí)映射)。因此，在進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制時(shí)，必須通過(guò)位置逆解模型，將事先給定的刀具位姿及速度信息變換為伺服系統(tǒng)的控制指令，并驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)刀具的期望運(yùn)動(dòng)。由于構(gòu)型和尺度參數(shù)不同，導(dǎo)致不同并聯(lián)機(jī)床虛實(shí)映射的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不盡相同，因此采用開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)建造數(shù)控系統(tǒng)是提高系統(tǒng)適用性的理想途徑。 
為了實(shí)現(xiàn)對(duì)刀具的高速高精度軌跡控制，并聯(lián)機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)需要高性能的控制硬件和軟件。系統(tǒng)軟件通常包括用戶(hù)界面、數(shù)據(jù)預(yù)處理、插補(bǔ)計(jì)算、虛實(shí)變換、PLC控制、安全保障等模塊，并需要簡(jiǎn)單、可靠、可作底層訪(fǎng)問(wèn)，且可完成多任務(wù)實(shí)時(shí)調(diào)度的操作系統(tǒng)。 
友好的用戶(hù)界面是實(shí)現(xiàn)并聯(lián)機(jī)床工業(yè)運(yùn)行不可忽視的重要因素。由于操作者已習(xí)慣傳統(tǒng)數(shù)控機(jī)床操作面板及有關(guān)術(shù)語(yǔ)和指令系統(tǒng)，故基于方便終端用戶(hù)使用的考慮，在開(kāi)發(fā)并聯(lián)機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)用戶(hù)界面時(shí)，必須將其在傳動(dòng)原理方面的特點(diǎn)隱藏在系統(tǒng)內(nèi)部，而使提供給用戶(hù)或需要用戶(hù)處理的信息盡可能與傳統(tǒng)機(jī)床一致。這些信息通常包括操作面板的顯示，數(shù)控程序代碼和坐標(biāo)定義等。 
實(shí)時(shí)插補(bǔ)計(jì)算是實(shí)現(xiàn)刀具高速、高精度軌跡控制的關(guān)鍵技術(shù)。在以工業(yè)PC和開(kāi)放式多軸運(yùn)控板為核心搭建的并聯(lián)機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)中，常用且易行的插補(bǔ)算法是，根據(jù)精度要求在操作空間中離散刀具軌跡，并根據(jù)硬件所提供的插補(bǔ)采樣頻率，按時(shí)間軸對(duì)離散點(diǎn)作粗插補(bǔ)，然后通過(guò)虛實(shí)變換將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化到關(guān)節(jié)空間，再送入控制器進(jìn)行精插補(bǔ)。注意到在操作空間中兩離散點(diǎn)間即便是簡(jiǎn)單的直線(xiàn)勻速運(yùn)動(dòng)，也將被轉(zhuǎn)化為關(guān)節(jié)空間中各軸相應(yīng)兩離散點(diǎn)間的變速運(yùn)動(dòng)，因此若仍使關(guān)節(jié)空間中各軸兩離散點(diǎn)間作勻速運(yùn)動(dòng)，則將在操作空間中合成復(fù)雜的曲線(xiàn)軌跡。為此，必須對(duì)離散點(diǎn)密化以創(chuàng)成高速、高精度的刀具軌跡。這不僅需要大幅度提高控制器的插補(bǔ)速率，而且需要有效地處理速度過(guò)渡問(wèn)題。
關(guān)鍵基礎(chǔ)件 
關(guān)鍵基礎(chǔ)件的專(zhuān)業(yè)化和系列化配套是建造高速高精度并聯(lián)機(jī)床，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的可重組和模塊化設(shè)計(jì)，以及大幅度降低制造成本的物質(zhì)保證。這項(xiàng)工作也是將并聯(lián)機(jī)床推向市場(chǎng)的重要環(huán)節(jié)。并聯(lián)機(jī)床所需的關(guān)鍵基礎(chǔ)件包括功率體積比大的高速電主軸單元、高速高性能直線(xiàn)電機(jī)、精密絲杠導(dǎo)軌副、結(jié)構(gòu)緊湊且可調(diào)隙的精密滾動(dòng)球軸承和卡當(dāng)鉸，以及高精度光柵和激光測(cè)量定位系統(tǒng)等。目前，國(guó)外已有專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠(chǎng)(如德國(guó)INA軸承公司)開(kāi)發(fā)出不同系列的產(chǎn)品。然而，這些產(chǎn)品在我國(guó)還多屬空白，或與國(guó)際先進(jìn)水平存在較大差距。
并聯(lián)機(jī)床是機(jī)床家族中的一個(gè)新成員，目前還處于“襁褓“之中，尚有許多理論與技術(shù)問(wèn)題有待攻克。并聯(lián)機(jī)床是否具有生命力的關(guān)鍵在于能否回答潛在用戶(hù)“有何理由能說(shuō)服我購(gòu)買(mǎi)并聯(lián)機(jī)床而不是傳統(tǒng)機(jī)床”這一問(wèn)題。因此，緊緊把握新一代制造設(shè)備變革的契機(jī)，大力加強(qiáng)對(duì)并聯(lián)機(jī)床的理論研究與工程實(shí)踐，對(duì)促進(jìn)這種新型數(shù)控裝備早日產(chǎn)品化和產(chǎn)業(yè)化，盡快將高新技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力具有重要的意義。這一工作將有賴(lài)于政府主管部門(mén)、機(jī)床生產(chǎn)企業(yè)和潛在用戶(hù)的遠(yuǎn)見(jiàn)卓識(shí)，以及機(jī)床設(shè)計(jì)工作者與機(jī)器人機(jī)構(gòu)學(xué)工作者的通力合作和不懈努力。