刀具在金属切削加工工艺系统中占有重要的地位，其切削性能直接影响着机械加工的质量、效率和成本。刀具刃磨是指刀具制造和使用过程中的重磨，刃磨的自动化是制造业进一步发展的必然要求，本文从普通外圆车刀的刃磨原理出发，主要进行了以下几个方面的研究：分析车刀的基本结构参数、几何角度和刃磨方法，建立了以刀尖为坐标原点的车刀坐标系，推导了车刀各刀面的法矢量方程式，给出了各刀面从安装初始位姿到刃磨位姿的姿态变换矩阵和刃磨过程的坐标变换数学模型。根据车刀刃磨过程中姿态调整的需要，对具有纯转动并联机构进行分析总结，依据并联机构的类型、机构组成原理构建了一种可实现空间三转动自由度的并联机构。该机构具有驱动简单和便于控制的优点。对机构进行运动学特性分析，为其工程应用奠定理论基础。并联机构位置分析中根据机构构型特点容易得到位置的逆解，而在正运动学求解中存在多解性，比较复杂，本文建立以四元数为变量的正解运动学方程，求出机构正解。并采用矢量法推导机构的速度映射模型，得到雅克比矩阵。对其运动学的速度及加速度问题也进行了分析。利用MATLAB Simulink功能下的SimMechanics工具箱建立机构的模型，对机构进行了运动学仿真，以此验证理论分析的结果。通过对机构各尺寸参数做归一化处理，分析各参数对动平台摆动范围的影响，以使设计的机构行程满足车刀姿态调整的需要。并对部分重要的零部件进行设计，利用Pro/E建立了机构的虚拟样机模型。并基于MATLAB GUI功能建立机构逆解的运算程序，将其封装为独立运行的程序。