高精密、高速数控机床是装备核心产品,而滚珠丝杠进给系统由于其高刚度、高稳定性和高精度的优点,被广泛应用在数控机床领域。随着对加工零件的质量和精度要求的提高,对进给系统动静态性能也有较高的要求。进给系统是一个复杂的机电耦合系统,控制系统性能的优劣同样会影响系统的动态性能。本文从以下几个方面对机床进给系统进行研究。首先,基于集中质量法,建立进给系统集中质量模型,应用拉格朗日能量法建立系统动力学方程;利用吉村允孝法计算固定结合部法向刚度,基于赫兹接触理论,对丝杠螺母结合部和丝杠轴承结合部受力分析并计算其结合部刚度。在ANSYS中划分滚珠丝杠网格,分析其固有频率和振型,采用刚性区域法在丝杠上建立刚性区域并导出模态中性（MNF）文件。在ADAMS中用丝杠MNF文件替换刚性体丝杠,添加接触摩擦力,建立进给系统刚柔耦合模型,并对进给系统刚柔耦合模型低速爬行现象进行分析。其次,建立交流永磁同步电机d-q坐标系下数学模型,利用伺服系统三环控制结构,建立进给系统机电耦合三环PID控制模型,分别整定电流环、速度环、位置环控制器参数,得到较优的PID控制参数。针对机床进给系统中非线性摩擦力的影响,在机电联合仿真系统中施加Stribeck摩擦力矩,得到非线性摩擦力对伺服进给系统低速运动的影响,并且系统在跟踪正弦位移信号时速度响应出现过零畸变现象。最后,在Workbench中利用弹簧（Spring）单元模拟结合部刚度,进行模态仿真分析,仿真加工中工作台位置变化和负载质量变化,对进给系统进行模态参数计算。搭建进给系统实验平台,利用DEWEsoft动态测试仪进行模态实验,将进给系统实验固有频率与仿真结果进行对比,验证了仿真结果正确性以及结合部处理的合理性。针对进给系统参数辨识,通过动态测量实验得到进给系统不同驱动速度下的工作台速度和加速度,利用最小二乘法辨识系统在不同位置处刚度和阻尼参数。