1994年，我国研究员戴曙就总结完成了数控机床进给系统的一般设计方法。典型滑动支承直线进给系统主要由电机、联轴器、滚珠丝杠、轴承、滑动导轨和工作台组成，该类型的进给系统具有结构简单、工艺性好、抗震性好、刚度大和便于保证定位精度等优点，随着滑动导轨的润滑技术和贴塑工艺的发展，滑动支承进给系统越来越广泛应用于各类机床中。61554

1  滑动支承直线进给系统设计研究概况

早在20世纪90年代，大连理工大学教授戴曙就已经完成了一整套数控机床进给系统的传动设计及主要传动件滚珠丝杠及其支承的设计计算方法。然而研究和开发高性能的伺服进给系统，始终是研究现代数控机床的关键之一。

20世纪初，谢红在《加工中心的工作台和伺服进给系统设》提出了加工中心的工作台、滚珠丝杠副、伺服电机、滚动直线导轨的选择计算，以及伺服进给系统中的传动精度计算、丝杠拉压振动和扭转振动的验算。加工中心的很多重要指标均取决于驱动及控制系统的动态性能和静态性能[6]。

虽然直线电机驱动的进给系统是实现数控机床进给高速化的新形式，但加工过程中切削力会对系统造成直接干扰，引起系统不稳定和定位精度下降。2004年，肖曙红在《直接驱动进给系统模糊推理自校正控制的研究》一文中介绍了一种离线模糊推理、在线自校正的控制方法，可以提高系统的杭干扰能力[7]。同年，王培功又在他的毕业论文中以XK717型数控为例，在只考虑进给方向动态特性的前提下建立了其进给传动系统的多自由度动力学模型，对进给传动系统的动态特性进行了分析，给出了各设计变量对动态特性的影响规律，在动力学分析的基础上又建立了进给传动系统的动态优化数学模型[8]。文献综述

随着科技的发展，计算机辅助设计更多的运用到进给系统的设计中来。2002年，曹永峰完成了数控机床伺服进给CAD系统的研究与开发[9]。2009年，薛东彬又完成了基于Pro/E的滚珠丝杠参数化设计[10]。利用Pro／E Wildfire 4.0内嵌的Program编程功能和零件簇表功能，实现滚珠丝杠系列产品快速设计的方法。对于丝杠、螺母等较复杂的零件，使用Program骗程功能，设定若干个参数，设计零件的主体。对于滚珠等较简单的零件，使用零件簇表功能构建零件库。通过修改主体参数值和选取零件库中的零件，可以得到不同的滚珠丝杠副。通过计算机的辅助设计与之前研究的结合，简单化了进给系统的设计，大大缩短了设计周期，同时减少了设计过程中的计算失误。

2  数控进给系统静态特性研究概况

进给系统的静态特性指的是在静态力的作用下，系统的整体的应力应变情况。通过查看进给系统零部件应力和应变最大的位置，以及应力应变的变化规律，可以为进给系统的优化设计提供依据。进给系统的动态特性是指进给系统的固有频率、振型和谐响应分析等，通过动态分析，找出进给系统的固有频率及振型，通过结构优化或者刚度调整，使进给系统的动态特性得以提高。

尽管国内外已经对整个机床的动态特性做了比较详细的研究，但是在研究机床的动态特性时，都对进给系统的主要零部件和结合面进行了简化，例如丝杠做光杆处理，轴承内圈和滚珠、滚珠和外圈之间的接合面做简化处理等。由于建立进给系统的结合面模型的复杂性，使进给系统的静动态特性问题并没有得到真正的研究与解决。余清华应用惯量匹配技术来优化设计进给系统零部件，针对闭环系统，机械传动装置折算到电动机轴上的负载转动惯量应与伺服电动机转子惯量合理匹配，使数控机床有了较高的伺服精度和良好的瞬态响应特性，对于提高加工精度，减小加工表面粗糙度以及提高加工效率十分有利[11]。