数控机床是制造业的基础装备,随着现代制造技术向高速高精方向的发展,要求数控机床不仅有较高的加工精度同时也要能够高效率的完成加工任务,这对数控机床的速度、精度、刚度提出了很高的要求。进给系统作为数控机床加工的重要环节之一,其性能好坏极大的影响数控机床的加工精度,因此对数控机床的进给系统研究已经成为一个十分重要的课题。研究数控机床进给系统的机构特性和伺服系统的动静态特性对于数控机床的性能提高具有重大的意义。本文结合当前先进的模块化设计概念,将重型数控龙门镗铣床的工作台进给系统模块分为驱动电机模块、机械传动进给装置模块以及工作台导轨支撑系统模块等子模块,并对这些模块的特点进行了详细的介绍。深入研究了数控机床的机械传动中存在的非线性摩擦、非线性间隙以及影响工作台进给的因素并建立了这些影响因素的数学模型。数控机床加工时的铣削力是数控机床加工进给时不可避免的,本文利用拉格朗日方法对铣削力作用下的机床进给系统进行建模,通过将动力学微分方程转化为状态空间模型并通过Simulink求解得到了工作台的位置偏转。建立了工作台进给系统的包含非线性摩擦、分线性间隙的数学综合模型。针对传统PID控制参数整定麻烦的情况,采用了ITAE性能指标结合Simulink数值优化功能对伺服控制系统的三环结构进行了参数整定,具有一定的实际意义。