本文利用模块化设计的思想将机床机架划分成若干模块,并对这些模块进行相应的结构设计,且将这些模块以不同的方式组合成不同布局的机床,从而适应不同的加工需求。选取卧式C形龙门并联机床为主要研究对象,对其机架进行静、动力学分析和优化设计,并分析了机架变形对动平台位姿误差的影响。以下为本文的主要内容:首先,简单介绍模块化设计的定义及其方法,以结构分析的角度将机架划分成不同的模块,详细设计了各模块的结构,并将这些模块与不同的底座(或外罩)组合成卧式并联机床(C形龙门并联机床)、龙门式并联机床以及立式并联机床。其次,介绍并联机床的结构参数及其特点,推导出本机床中并联机构的力雅克比矩阵,得到在拟定加工工况和加工轨迹下,机架上6个铰链的受力与动平台位置的关系曲线。然后,在给定加工工况和加工轨迹的基础上,分析机架的变形情况。发现卧式并联机床机架Z向刚度稍有欠缺,对其进行相应的优化设计,使得该机架的静刚度达到要求,为良好的动力学性能打下基础;此外,也对龙门式并联机床机架和立式并联机床机架进行了相应的静力学分析,发现其刚度基本满足机床加工要求。最后,建立了螺栓结合面的动力学模型,对考虑螺栓结合面的卧式并联机床机架进行了模态和谐响应分析;为了研究该机架的力学性能对机床加工精度的影响,建立了机床的误差模型,并分析了该机架变形对动平台位姿误差的影响。