随着并联驱动技术的发展以及为满足特定目的的需要,少自由度并联机构的研究与应用日益广泛。本文运用DELTA二自由度5R并联机构构造了一种三自由度混联机床的原型,研究了平面5R并联机构的原理与构型特点,对5R并联机构的运动学和性能指标、机床总体方案设计及其仿真等问题进行深入系统的研究。对国内外少自由度并联机构及其研究现状进行了综述的基础上,采用串、并联机构相结合的思想,设计了一种基于平面二自由度5R并联机构的三自由度混联机床；建立了DELTA并联机构的运动学模型,对并联机构的位置正反解、速度雅可比矩阵、理论工作空间、刚度、灵巧度性能指标、奇异位置等问题进行了深入探讨；基于工作空间和刚度性能指标的综合确定了5R并联机构的杆长参数；给出了三自由度混联机床运动功能的实现方案,采用模块化思想完成了平面5R混联机床的开发设计；运用三维CAD(Solid Edge)软件建立了混联机床虚拟样机的实体模型,并对虚拟样机进行了干涉检验。采用MATLAB软件对混联机床并联运动模块的位置反解进行了理论分析与计算；运用ADAMS软件进行并联机构仿真分析,对末端点确定工作轨迹的仿真实现进行研究,得到正确的加工轨迹,验证了三自由度混联机床设计的合理性,为并联机构的应用和混联机床的设计提供了依据。