以并联主轴头为核心部件的数控机床作为传统机床的重要补充，满足航空制造技术高精高效的发展需求，已被证明是解决现代航空加工问题的一种有效手段。但作为高端复杂的机电一体化装备，空间并联主轴头的研发难度大，运动性能难以保证，目前国内仍处于关键技术研发阶段。

(a) 并联主轴头后置处理流程；(b) 空间并联主轴头样机；(c) 速度传递特性评价；(d) 进给速度优化流程；(e) 切削实验；(f) 切削完成的航空薄壁结构件

由于多支链闭环的结构耦合特点，空间并联主轴头在运动过程中会出现明显的角速度波动现象，极大地影响运动稳定性，降低加工质量。针对这一问题，吴军、王立平课题组建立了并联主轴头关节空间到任务空间的速度传递模型，揭示并评价了时变耦合的速度传递特性，提出了终端动平台的角速度控制方法。通过优化进给速度，有效解决了角速度波动问题，将相关方法应用到后置处理中，保证了并联主轴头在任意轨迹中的运动稳定性。

研究成果以“A postprocessing strategy of a 3-DOF parallel tool head based on velocity control and coarse interpolation”为题发表在IEEE Transactions on Industrial Electronics (2018, 2018, 65(8): 6333-6342) 上，博士生王冬为论文第一作者。该研究得到了国家自然科学基金（51622505、51575307）、国家科技重大专项—高档数控机床及基础制造装备（2016ZX04004004）的资助。吴军、王立平课题组近年来在并联机构及其应用方面取得了一系列研究成果，分别发表于 IEEE/ASME Transactions on Mechatronics（2016, 21(1): 88-97）、Mechatronics（2017, 2017, 41: 102-113）以及 Mechanism and Machine Theory（2018, 121: 430-445）。

文章链接：https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/8219752