并联机床(又称虚拟轴机床)是由机械机构学原理引用过来的，机构学里将机构分为串联机构和并联机构，串联机构的典型代表是机器人，传统机床的布局实际上也是串联机构。
理论上串联机构具有工作范围大，灵活性好等特点，但精度低，刚性差，作为机床，为提高精度和刚性，不得不将床身、导轨等制造得宽大厚实，由此导致了活动范围和灵活性能的下降。
为了解决上述矛盾，在20世纪80年代后，一大批学者开始致力于并联机构的研究，提出了并联机床的概念。并联机床的典型代表是Stewart平台结构，即由六根可伸缩杆和动平台构成，可实现较高的动态特性，但工作范围小。为解决这一问题，研究者把并联机构与串联机构结合起来，取得高动态性能和大的工作空间，其典型代表是瑞典的NOUSE公司的Tricepts机床。
1994年芝加哥国际机床展览会后，许多大学和企业加入到并联机床的应用研究开发之中，如美国Giddings&Lewis公司、Ingersold公司、Hexel公司，德国的Siemens公司、Mikromant公司，日本的东芝公司、丰田公司、日立公司、三菱公司，俄罗斯的Lapic公司等。当时在国际上对并联机床做得最好的是瑞典的NOUSE公司，到2003年，该公司已经销售出300余台。
1994年后，我国的高校、科研院所和企业也开展了并联机床的研究工作，主要有哈工大与哈量集团共同研制的加工叶片的并联加工中心，该项目获得2005年度中国机械行业科技进步二等奖;清华大学和齐齐哈尔第二机床集团联合研制的加工水轮机叶片的龙门式混联机床，另外还有天津大学、燕山大学、中科院沈阳自动化所、北京航空航天大学、东北大学、北京理工大学等，也都开展了并联机床的研制工作，并取得了一定的成绩。
2004年，原NOUSE公司总裁卡勒·纽曼先生与他的原总设计师成立了新的EXECON公司，推出了新型的并联机床，并致力于该技术在全世界以发放生产许可证的方式的推广工作。