现代精密机床广泛采用滚珠丝杠进给系统进行传动,载荷作用下进给系统由于静刚度的存在而产生接触变形,从而对机床加工精度水平造成很大影响。在机床设计阶段,根据刚度设计需求,通过进行静刚度的匹配设计确定进给系统各个功能部件的静值,可为机床进给系统设计提供理论依据,极大提高机床设计的效率和可靠度。本文以某数控机床为研究对象,进行了进给系统间耦合刚度建模和进给系统静刚度匹配设计相关研究,主要工作内容如下:建立单轴进给系统轴向刚度及多轴进给系统间耦合刚度模型。分别建立各部件的等效轴向刚度模型,并根据丝杠的轴向固定方式建立单轴进给系统轴向刚度模型。基于微分矢量误差建模法,推导进给系统间耦合变形与部件变形之间的关系,建立进给系统间耦合变形模型。定义部件静刚度系数,经受力分析建立各部件变形与静刚度系数间的关系。最后基于力与变形的映射关系,建立进给系统间耦合刚度模型。基于多目标线性规划进行了静刚度匹配设计。通过查表和实验测量确定各功能部件刚度系数范围,通过灵敏度分析得到对三向耦合静刚度影响最大的四个部件刚度系数,将其设置为优化设计的目标变量,并结合进给系统间耦合静刚度设计要求,求解多目标线性规划,得到进给系统各部件刚度匹配结果。进行有限元仿真验证静刚度匹配结果正确性。在ANSYS中建立有限元仿真模型,并以某数控机床为例对有限元建模方法进行了验证,然后修改模型,将理论推导的静刚度匹配结果代入有限元仿真模型,通过与刚度设计要求进行对比,证明了静刚度匹配设计结果的正确性。开展静刚度测量实验,验证本文建立的静刚度模型。利用自主设计的静刚度测量装置分别开展单轴进给系统系统轴向刚度和进给系统间耦合刚度的测量实验,两次实验所得结果均与理论值很大程度接近,证明了本文建立的静刚度模型具有正确性。