随着工业技术的发展,提高数控机床的精度一直是研究的热点与难点。国内外学者就如何提高数控机床的精度进行了深入的研究。其中,对数控机床伺服跟踪误差和几何误差进行预补偿是一个重要的研究方向。本文提出将伺服跟踪误差和几何误差作为整体,采用迭代的方式对误差进行预补偿,设计了仿真和实验,结果表明该方法可以提高机床加工的精度。本文首先总结了伺服跟踪误差和几何误差的补偿在目前存在着的补偿方式单一,补偿效果差的问题,根据伺服跟踪误差和几何误差的误差特性,提出了先分开建模与辨识,后整体补偿的技术路线。接着对几何与伺服系统进行建模,通过对伺服系统进行建模,并利用Matlab的参数辨识工具箱进行辨识,辨识出了驱动轴的传递函数,进而得到了伺服跟踪误差的预测模型;通过对几何误差进行建模,借助激光干涉仪采用十二线法对几何误差模型进行了辨识,得到了几何误差。然后借助迭代预补偿算法对误差进行了预补偿,跟踪误差预测模型能预测跟踪误差,几何误差模型能预测几何误差,在预测出误差后,将其作为整体进行反复迭代,理论上可以完全补偿伺服跟踪误差与几何误差。最后搭建了基于PMAC的多轴运动控制平台,对数控机床的伺服系统和几何误差模型进行了辨识实验,设计了仿真和实验验证辨识结果的有效性,在此基础上进行了伺服跟踪误差和几何误差的迭代预补偿实验,实验结果表明该方法明显的提高了加工精度。