本课题来源于国家863高新技术研究发展计划(No.2001AA423310)"高档数控机床中的主动磁悬浮支承技术".磁悬浮支承是一种新型的支承技术,磁悬浮轴承、磁悬浮列车都是磁悬浮技术在工业中的实际应用.由于无摩擦、不需润滑、精度高的无法比拟的优点,对它的研究日益广泛和深入,尤其是在高速机械加工中,高速主轴和快速进给系统是实现高速加工的两项关键技术,如何利用磁悬浮技术来提高加工速度和精度,是有待解决的问题.本文结合工程背景,以机床磁悬浮支承进给平台为研究对象,提出系统方案,设计制造了一台试验样机,并对机床磁悬浮支承进给平台系统的动力学特性进行了研究,分析了系统的临界频率特点及其对应的振动模态,为实际应用提供理论依据.首先本文分析了单自由度磁悬浮支承系统的结构和工作原理及其刚度、阻尼特性,并且根据机床直线导轨平台的振动特点建立了五自由度机床磁悬浮支承进给平台的数学模型.然后以传统的动力学理论为依据并结合磁悬浮支承的特点研究了机床磁悬浮支承进给平台系统的机电耦合动力学性能.其中系统分析了理想工作状态下,进给平台在工作中的振动频率和对应的振动模态及控制器的电气参数对系统动力学性能的影响.并且针对正在研制的机床磁悬浮支承进给平台系统,以若干组不同的电气参数为输入作了理论计算.最后本文提出了机床磁悬浮支承进给平台的设计方案,重点分析了径向和横向磁轴承以及进给平台的结构设计问题,给出了其设计方法和设计参数.在设计过程中,分析了系统产生漏磁的原因,找出了解决漏磁的方法,并且还分析了传感器的安装位置对系统动力学性能的影响,解决了传感器的安装位置问题,提出了合理的布局方案,给出了系统中电磁铁、进给平台等的设计参数;最后通过初步调试试验表明平台样机基本达到了863课题的设计要求,为磁悬浮支承进给平台在高速、高精度机械加工中的应用做了前瞻性的研究工作.