近年来，以Tricept、Sprint Z3为代表的一类并/混联构型装备已成功应用于发达国家的飞机制造业。面向国家飞机制造业发展的重要需求，本文以新型五坐标混联动力头Tricept-IV为典型对象，深入研究其主进给模块(3-UPS/UPP机构)的动态设计方法，内容涉及机构逆运动学分析、弹性动力学建模、固有特性分析、动态响应求解与动态优化设计等。本文主要研究成果如下：1.逆运动学分析。应用矢量法建立3-UPS/UPP机构的逆运动学分析模型，根据末端参考点的期望运动，求解各主动关节的位置、速度、加速度与各支链的角速度、角加速度，进而获得各单元节点的刚体运动。2.弹性动力学建模。应用运动弹性动力学理论分别建立各支链及动平台的运动微分方程，进而借助弹性变形协调条件组集系统运动微分方程。为提高模型精度，各支链均离散为空间梁单元，其主动移动副与连架虎克铰链的处理则分别应用了节点自由度耦合技术与斜交支座原理。3.固有特性分析与动态响应求解。通过无阻尼固有特性分析，揭示了系统低阶固有频率与正则振型的空间分布特征。以运动学分析为基础，应用数值积分法(Newmark法)求解系统时域动态响应，计算单元等效应力并研究了运动过程中各构件最大动应力的变化规律。4.动态优化设计。在上述研究的基础上，以机构总质量最小为设计目标，以各构件截面参数为设计变量，计及机构运动误差与各构件强度约束，应用序列二次规划(SQP)最终实现了3-UPS/UPP机构的动态优化设计。上述研究工作为开发具有我国自主知识产权且动态性能优良的新型五坐标混联动力头奠定了理论基础。