随着现代制造业的快速发展,立式加工中心在航天航空、电力能源、军工等基础行业中起到越来越关键的作用,滚动功能部件(包括滚珠丝杠副与滚动直线导轨副)作为其核心功能部件,其精度水平的高低直接影响加工中心的加工精度与加工效率。因此研制相应的精度保持性测试试验装置来提高滚动功能部件的精度保持性水平是很有必要的。目前,国产滚动功能部件精度测试试验装置只是利用工作台自重或增加配重进行测试,虽然测试结果有一定的参考价值,但是与实际加工环境下相比仍然存在较大差距。如果采用真实切削过程对丝杠和导轨的精度、位移、温升等参数进行测试分析,虽然可以保证测试数据的准确性,但每次测试不仅造成铣刀磨损,消耗大量能源,而且还浪费了大量的加工材料。因此,本课题通过模拟真实工况对滚动功能部件在立式铣削加工的综合分析,研究针对精度保持性测试试验台的控制系统及其关键技术。为模拟工作台在立式铣削过程中的受力情况,本课题设计了一套施力机构,利用力与力矩相等原理推导出施力机构施加的力与铣削力之间的函数关系。根据施力机构工作原理对各模拟力公式进行数学建模。重点研究了在铣刀进给方向发生突变时模拟力发生突变的解决方案,通过在突变位置添加圆角以消除突变来保证施力机构正常运行。提出了利用“PC+NC”开放式控制系统体系结构解决精度保持性测试试验台的复杂控制问题的方案,完成了对测试试验台开放式控制系统的软硬件设计,开发了精度保持性测试试验台控制系统。所开发的试验台控制系统在对性能参数的测试过程中,由施力机构模拟铣削力,不仅保证测试数据的准确性,还可以节约能源和原材料。