随着国防和民用等领域对微小型复杂零件帟求的增加,人们开始关注傲小型零件的设计与加工问题。融入了传统加工工艺的台式机床能加工具有复杂形状的微小型三维零件,具有节省能源、资源和空间,材料适应性强,机床成本低等优势。因此,台式机床的研究成为目前机械加工领域的热点。本文主要研究内容为:(1)台式五轴机床总体方案设计。通过研究机床运动功能创成方法,并结合传统五轴机床布局方式,提出两种方案,进行了运动学解析并分析了两种方案的优缺点和适用场合,进行了关键部件的选型和过渡件的设计,建立了台式五轴机床的三维实体模型。(2)台式五轴机床整机静力学与自由模态有限元分析。分析整机在重力、铣削力等外力作用下的静力学分析,分析了整机的应力与应变;对整机进行模态分析,获得了整机的前六阶固有频率和振型。(3)五轴数控机床后置处理研究。通过理论和仿真分析验证了最大非线性误差发生在程序插补段的中点附近,运用自适应线性化法将由于旋转轴引入带来的非线性误差限制在允许范围内,进行了非线性误差校验:完成了数控加工程序生成,将刀位文件信息转换为机床可以识别的格式。(4)台式五轴机床加工试验。实验平台为自主设计的台式五轴机床,采用“PC+PMAC”构架的开放式数控硬件系统,进行了球面镜片修缘加工试验,验证了该台式五轴机床的加工性能及后置处理算法合理性。