气囊抛光工艺方法是20世纪90年代伦敦光学实验室提出来的一种新的抛光方法。较传统的抛光技术而言,气囊式小工具抛光技术是一种实用、经济、高精度的抛光技术。现有的抛光机床都是传统型机床,而并联机构无论是从结构上还是功能实现上都是一种新型机构。并联机构具有精度高、刚度大、惯性小、承载能力高、运动反解模型简单、操作速度高、易于控制等特点。本文从气囊抛光方法出发,以3-PRS型并联机构为原型,对如何用并联机构来实现光学元件的气囊抛光进行了研究并对并联抛光机床的主要部分进行了结构设计。3-PRS型并联机构为三自由度,其动平台在运动过程中除了绕中心的转动与Z方向上的移动以外,在X和Y向上还有偏移。以欧拉角和Z轴坐标就可以确定动平台的位姿,所以X和Y向上的偏移量与欧拉角是耦合的,经过计算得出了这两个方向上的偏移量与欧拉角的函数关系。对并联机构进行了静力分析。改变连杆长度与定平台半径长度来观察连杆的受力情况,根据连杆的受力情况选择了一组比较理想的定平台与连杆尺寸组合。用一种简洁的方法推导了该机构的正解和逆解。在Pro/E中建立了机构的三维模型,并将其导入到ADAMS中仿真验证了机构的自由度,分析了机构的输入与输出之间的运动特性,重点验证了机构的位置正反解算法的正确性以及动平台与连杆的干涉情况。对机床的主要部分进行了结构设计并利用Pro/E中的有限元分析模块进行了机床的静刚度分析和模态分析。通过分析确定了机床受力的薄弱环节,研究了机床模态分析的各阶振型及其振动特性。本文通过上述理论研究和分析,得出了一些初步的结论,为后续的研究工作奠定了基础,为该并联机床的设计与制造提供了理论依据。