并联钻床具有结构紧凑、精度高、灵活性好等优点,可实现沿复杂曲面法线方向的钻孔作业。并联钻床的刚度性能直接影响着其加工质量和加工精度,辨识和修复并联钻床中存在的刚度设计缺陷,提升/增强并联钻床的刚度性能对于提高并联钻床的加工质量和加工精度具有重要意义。本文以1PT+3TPS型并联钻床为研究对象,基于去特征化技术和冗余容错技术对并联钻床中的刚度设计缺陷的修复进行了较为深入系统的研究。对1PT+3TPS型并联钻床进行了运动学分析,建立了其速度映射模型,推导出了其雅克比矩阵,在此基础上推导出了并联钻床的刚度模型矩阵,提出以并联钻床刚度矩阵最小特征值为刚度性能评价指标,基于此刚度性能评价指标,对照刚度性能要求,辨识出了并联钻床中存在的刚度设计缺陷,通过MATLAB仿真与ABAQUS仿真得到了并联钻床的在各个姿态下的刚度性能以及在两种载荷作用下的变形情况。提出了一种并联钻床刚度设计缺陷的去特征化修复方法,建立了缺陷特征与影响并联钻床刚度性能的尺寸参数之间的特征方程,基于Sobol灵敏度分析法对刚度性能影响参数进行了灵敏度分析,对特征指标影响参数进行排序,分离筛选出并联钻床的刚度性能主要影响参数,以主要影响参数为自变量,将特征指标最小及全部约束条件满足作为目标构造了目标优化模型,基于粒子群优化算法对并联钻床刚度性能进行了优化,导出了影响参数值的合理组合,实现设计缺陷的去特征化修复。提出了一种并联钻床刚度设计缺陷的冗余容错修复方法,该方法在原有并联钻床基础上增加了6TPS并联机构作为备份冗余单元,在并联钻床钻头的调姿过程中,6TPS并联机构各条腿为从动腿,不干涉钻头调姿运动;当并联钻床的钻头姿态调整到位时,六条从动腿长度锁死,切换为定长腿,该切换重构使得并联钻床的刚度性能得到增强,原有并联钻床的刚度设计缺陷得以修复,文中还进一步地优化了修复方案中的布局角和固定平台的安装位置。本文对并联钻床中的刚度设计缺陷进行了辨识,将去特征技术和冗余容错技术应用于并联钻床刚度设计缺陷的修复之中,对并联钻床中的不同严重程度的刚度设计缺陷进行了修复,增加了钻孔系统的刚度,可有效保障并联钻床的加工精度。