机床智能化发展进程中,对其速度、精度、稳定性的要求不断提升,在高速、高强加工过程中,振动引起的误差作为传统低速加工中忽略的影响因素,现已成为机床加工不可回避的难题。滚珠丝杠作为机床进给系统的核心部件,由于自身细长轴的结构特点,且工作状态下受到较大的冲击载荷,势必会激发丝杠多自由度的振动(主要有轴向振动、弯曲振动和扭转振动),因此,亟待开展如何控制振动的相关研究。由于进给系统中丝杠的主要功能是传递扭矩,承力及支撑由滚珠导轨实现,故丝杠的弯曲振动可不作考虑,而力和扭矩的作用,使丝杠产生的扭转振动和轴向振动十分突出。扭转振动产生的误差通过丝杠螺母之间的螺旋结构会最终表现为轴向的运动误差,降低加工精度。因此,本文以扭转振动的抑制方法作为研究重点,基于现有的陷波滤波抑振法,研究设计了一种二阶的陷波滤波抑振法,改善了滚珠丝杠进给系统的扭转振动。结合工程实际,分析、求解进给系统中丝杠的前两阶扭转模态振型,为后续的振动抑制研究奠定基础。具体内容包括:分析滚珠进给系统X轴方向的振动来源、振动类型,阐明对丝杠进行振动控制的重要性;建立了滚珠丝杠进给系统的几何、数学模型;理论分析进给系统固有频率和振型,用有限元分析软件求解有预应力下的丝杠模态。搭建滚珠丝杠进给系统联合仿真试验平台。具体内容包括:生成联合仿真所需的进给系统机械模型;探究陷波滤波法抑制振动的原理,分析陷波滤波算法的性能;在现有的抑制一阶振动的基础上,设计出二阶的陷波滤波抑振算法;用模型串联的方式表示出该陷波滤波方法的模型;编写运动轨迹,设计并调节伺服驱动模块中的各参数,搭建起联合仿真试验平台。通过所设置的对比试验表明,加入二阶陷波滤波方法抑制丝杠扭转振动后能够显著减小系统的振动幅度,较好地抑制丝杠的扭转振动,提高系统稳定性。