0 引言
　　工程零件的小型化及微型化使得具有精密定位功能的多轴微加工中心受到了广泛的关注［1-3］，典型的应用有微型叶轮、微机电装置、表面织构和微模具等，传统具有串联运动学配置的机床存在主要构架的惯性累积，导致带宽及跟踪精度损失，采用气浮轴承尽管能够减小摩擦，但是又引入了新的成本问题和扰动刚度问题［4］。因此具有多自由度的机床成为解决此类问题的，多自由度机床能够在最少配置下获得不同的部件特征，在高进给速度下能够减少摩擦接触实现精密定位。
　　运动冗余机床曾被提出来通过额外的装置来实现无障碍工作区域和增强定位精度。Takeuchi 提出采用无摩擦空气静力驱动来提高定位精度，给一台五轴机床增加第六根轴来微铣加工具有复杂形状的微小型器件［5］。Lu and Usman 提出了一种六自由度的无摩擦磁悬浮高速工作台，具有较大的平面工作空间［6］。本文采用同样的磁悬浮原理设计一种具有六自由度的旋转台，同时结合一个三轴微机床构架了一个九自由度的微加工中心。
　　在微加工领域已经存在许多多轴加工机床的研究［7-8］，但是很少见到本文构架的运动冗余机床，Chio等人曾提出了相似的配置，但是其 C 轴旋转受限，约束其潜在定位能力［9］。本文构架的九自由度微加工中心相比之下定位能力增强，特别是 C 轴有所改进，机床可以加工微小形貌、自由曲面表面和不同微几何特征的表面。尽管一台五轴机床就可以加工复杂零件， 但是额外的四轴可以带来更多的优势，例如几何与跟踪误差补偿，增大冗余轴的带宽，但是又引入了新的问题，