本发明公开了一种五轴混联运动机床及其控制方法，属于机床技术领域，具体包括平面三自由度并联机构、托架、Y向导轨组件、C轴回转台、龙门架和底座，平面三自由度并联机构安装在倒立的U型的托架内侧，托架内侧顶部通过Y向导轨组件滑动连接在龙门架上且沿着Y向滑动，龙门架固定连接在底座上，C轴回转台安装在底座上且位于平面三自由度并联机构的执行末端下方，平面三自由度并联机构的执行端安装有动力切削头。本发明可以解决上述悬臂重量较大问题，亦能实现立卧加工转换，而且整体刚性好、加工快速灵敏和易于实现高精度加工，而且整个机床加工稳定性好，倒立U型的托架，受力相对均衡，进而在Y型导轨组件行走时精度更高。

本发明要解决的技术问题是：提供一种五轴混联运动机床，以解决现有技术中存在的技术问题。本发明采取的技术方案为：一种五轴混联运动机床，包括平面三自由度并联机构、托架、Y向导轨组件、C轴回转台、龙门架和底座，平面三自由度并联机构安装在倒立的U型的托架内侧，托架内侧顶部通过Y向导轨组件滑动连接在龙门架上且沿着Y向滑动，龙门架固定连接在底座上，C轴回转台安装在底座上且位于平面三自由度并联机构的执行末端下方，平面三自由度并联机构的执行端安装有动力切削头。进一步地，上述平面三自由度并联机构包括直线移动组件一、直线移动组件二、直线移动组件三、连杆一、连杆二、连杆三和动平台，直线移动组件一竖直安装在托架内前侧壁上，直线移动组件二和直线移动组件三竖直安装在托架内后侧壁上，连杆一、连杆二和连杆三长度相等，上端分别铰接在直线移动组件一、直线移动组件二和直线移动组件三的滑块上，连杆一和连杆二下端均铰接在动平台的前端，连杆三下端铰接在动平台的后端，动平台中部设置有安装动力切削头的安装孔，直线移动组件一、直线移动组件二、直线移动组件三均设置有驱动其滑块移动的动力装置。

在混联运动机床中采用少自由度并联机构作为主轴头机构，不仅能够发挥并联运动机构的优势，而且还具有控制容易、无运动耦合、工作空间大、结构简单及运动正逆解具有显式表达式等独特的优势。主轴头机构是混联运动机床开发的重要组成部分，通常由带动主轴部件运动的进给机构和电主轴组成。一般的主轴头机构采用串联机构，采用串联机构的主轴头直线运动和回转运动的范围都可以很大，可以实现立式和卧式加工，但是该类型主轴头机构的悬臂重量较大，高速进给受到限制。

近年来各国先后相继推出了一些完全并联机床和混联运动机床。完全并联机床的突出优点是运动质量小，速度快，比刚度高；运动误差不累加，精度高。但是其回转运动的作业范围小，如由德国DST公司设计，美国辛辛那提公司生产的“Z3主轴头”机构采用三轴并联机构，其回转范围最大可以达到±40°，但仍不能实现立式和卧式加工功能。

中国专利申请(申请号为2013104526717)公开了一种三直线驱动的平面三自由度并联机构，该机构并非能用于机床技术领域，机床技术领域的并联机构，在多轴混联运动机床中，需要考虑运动快速、高刚性、高精密性，该专利中并不能够实现快速、高刚性、高精密性、加工稳定性。

咸阳职业技术学院创始于1937年，2004年经陕西省人民政府批准，教育部备案，由原陕西省乾县师范学校、彬县师范学校、仪祉农业学校和咸阳市体育运动学校、卫生学校、技工学校等6所学校合并而成，是咸阳市人民政府直属的唯一一所全日制公办普通高等学校。学院为省级示范高职院校、省级“双高计划”建设单位、全国文明单位、全国绿化模范单位、国家节约型公共机构示范单位和中国特色“双高计划”高水平专业群建设单位。全日制在校学生20000多名。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明的效果如下：

(1)本发明涉及的一种五轴混联运动机床采用一种三自由度的平面运动并联机构作为主轴头机构，可以解决上述悬臂重量较大问题，亦能实现立卧加工转换，而且整体刚性好、加工快速灵敏和易于实现高精度加工，而且整个机床加工稳定性好，倒立U型的托架，受力相对均衡，进而在Y型导轨组件行走时精度更高；

(2)本发明具有三个直线移动副P和6个回转副R(其中C1(C2)为由两个回转副构成的复合回转副)，通过各个直线运动组件、回转组件的控制，使得动平台上的切削头实现复杂曲面、复杂零件结构的加工，加工范围大大增加，三个直线移动组件连接动平台构成平面三自由度，整体支撑刚性和稳定性高，反应灵敏快速，采用三连杆支撑动平台，在加工过程中最终将力传递到倒立的U型托架上，使得U型托架受力相对均衡，进而避免产生单侧受力过大发生托架与龙门架之间的连接稳定性变差，能够实现自动受力的补偿，进而实现自动运动误差的补偿；

(3)本发明的运动控制方法，能够使得动平台上的切削头实现大范围的摆动和行走，能够实现机床的高精度加工，各个运动之间相互独立，互补产生干涉，运动稳定性更好。

技术转让，许可，合作所需资金需双方协商，希望具备此项技术研发的技术方，能够承接此项目。