滚珠丝杠副轴向静刚度性能的好坏对数控机床的定位精度有着重要的影响,本论文根据滚珠丝杠副轴向静刚度试验台的机械结构和测量原理,重点设计了其测控系统,并对位移传感器的工装及整个试验台垂直受力情况进行了改进设计,以提高试验台的整体精度和刚度值测量的准确性。根据轴向静刚度的测量方法,对静刚度试验台的主要组成构件进行了介绍,结合试验过程中位移传感器的示数曲线,重新设计了对位移传感器工装,并对加载横梁和受力丝杠之间的中间传递环节进行了改进。基于试验台自身的机械结构,完成试验台测控系统的设计。对传感器、数据采集卡、运动控制卡、数据传输总线等进行了选型对比,搭建其硬件间的连接电路。同时对压力传感器进行了标定,按照分段线性的处理办法,使输出的电压信号与显示力准确的对应。并通过Visual Basic6.0开发静刚度试验测控软件,实现对试验台的管理和控制,最后详细介绍了各个窗体在试验中的作用以及主要按钮的功能。在试验台测控系统开发完成并验证之后,对试验样件进行了试验研究。介绍了被测样件的结构和尺寸要求,然后分别阐述了有预紧滚珠丝杠样件和无预紧滚珠丝杠样件的试验测量方案,包括测量条件、试验步骤以及对原始数据的处理。基于丝杠和螺母的接触原理,利用pro-e建立仿真模型,借助ANSYS workbench工作平台进行仿真,详细介绍了仿真的各个步骤。最后将试验数据和仿真数据进行了对比分析,验证了试验数据的有效性。最后针对不同滚珠有效循环圈数、不同循环结构和不同预紧方式等结构特点的丝杠样件,比较其各自刚度值的大小,分析其对丝杠刚度的影响。整个技术研究涉及了试验台机械结构优化,测控系统的设计,试验研究及仿真分析,有效的验证了测控系统的有效性和可行性,并结合试验数据分析了滚珠丝杠副的结构特点对刚度的影响。