随着智能制造技术的提出与发展,高精度高性能的数控机床技术也越来越受重视,只有在提高机床的加工精度的前提下才能够加工出高质量的产品工件。本文利用自动控制理论、动力学建模以及电机控制等知识在多轴联动的条件下对机床的控制器参数进行优化以提高机床的性能。克服了以往对于机床控制器控制参数优化大都限于单轴仿真和理想的控制模型上的局限性。本文在对伺服进给系统的动力学模型进行认真分析的基础上,建立数控机床三环仿真控制模型。将切削力干扰加到控制模型中,分别改变机床的各个参数,对机床的响应进行仔细的分析并观察切削力在其中的影响。通过位置和速度环相关增益参数的变化,绘制指令偏差的曲线轨迹,分析改变相关增益参数对指令偏差的影响。同时,在有无切削力的情况下对偏差进行分析,做出偏差差值曲线,以此说明切削力干扰对伺服控制系统指令偏差的影响。基于上述仿真分析,研究了差分进化算法以及其与仿真控制模型的结合。基于两轴联动,在考虑切削力干扰的情况下对伺服控制系统进行优化实验。实验在汉川机床XK714D上进行,使用航空切削材料铝合金T6061作为切削工件,通过铣削圆弧插补走刀,利用测力仪进行铣削力测量,分析优化前后工件的圆度值。通过圆度最大值、最小值与均值三个特征的大小,比较了优化前后的控制参数对机床伺服系统插补性能的影响,最终结果表明此次实验验证了所提方法的可行性。通过本文的研究,改变了传统的伺服控制系统仿真的局限性,将四象限插补算法引入到控制系统模型的仿真中去,同时考虑了加工过程中的切削力干扰,它们的结合使得进给系统的仿真更加接近实际。最后,考虑切削力的多轴联动铣削过程参数优化实验对本文所提方法进行了验证。