機床被稱為工業(yè)母機，是近現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的基礎。數(shù)控機床（尤其是高端數(shù)控機床）的發(fā)展水平是一個國家科技水平的重要體現(xiàn)之一，可以有力促進工業(yè)的發(fā)展，提升其制造業(yè)在全世界的競爭力。我國十四五規(guī)劃提出：增強制造業(yè)競爭優(yōu)勢，推動制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。深入實施智能制造和綠色制造工程，發(fā)展服務型制造新模式，推動制造業(yè)高端化智能化綠色化。培育先進制造業(yè)集群，推動集成電路、航空航天、船舶與海洋工程裝備、機器人、先進軌道交通裝備、先進電力裝備、工程機械、高端數(shù)控機床、醫(yī)藥及醫(yī)療設備等產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。數(shù)控機床主要由機床本體及控制系統(tǒng)組成。機床本體主要包括：主運動部件、進給運動部件、執(zhí)行部件和基礎部件等。這些部件的性能在很大程度上決定和制約著數(shù)控機床的性能。隨著計算機技術、電子技術、材料科學及信息技術的發(fā)展，高端數(shù)控機床已成為跨學科，多領域技術交叉發(fā)展、融合應用的載體。
高端數(shù)控機床本體除要求具有高性能的主軸系統(tǒng)外，還要求具有與之相匹配的高性能進給系統(tǒng)。隨著裝備制造業(yè)向大型、高端精密等極端制造方向擴展，大型裝備急需高可靠性的核心傳動部件供給。高速精密滾珠絲杠副傳動具有高效快速、節(jié)省能源、零間隙、高剛度傳動、跟蹤靈敏、不污染環(huán)境且對環(huán)境的適應性強等特點，已經(jīng)成為各類機床中不可替代的傳動裝置。然而，由于制造和裝配的誤差，滾珠絲杠副總是存在間隙，同時在軸向載荷的作用下，滾珠和螺紋滾道接觸部位會產(chǎn)生彈性變形，滾珠絲杠與螺母間隙的大小會直接影響到數(shù)控機床實際加工的精度，為此，應盡量設法予以消除或減小。在數(shù)控機床裝配中，廣泛采用預緊力消除滾珠絲杠傳動的間隙。滾珠絲杠預緊力是滾珠絲杠副中產(chǎn)生絲杠摩擦力矩的主要參數(shù)，對螺母施加預緊力，可以提高滾珠絲杠副的軸向剛度和定位精度。
傳統(tǒng)滾珠絲杠副預緊力一般由生產(chǎn)廠家預先設定，加工過程中不能自動調(diào)整，但長時間的工作磨損會引起預緊力大小的變化，降低傳動精度，維護時需人工拆卸預緊裝置，重新調(diào)整，人力物力成本高。傳統(tǒng)采用測量扭矩的方式計算獲得的預緊力，不能直接、準確地反映滾珠絲杠副預緊力的數(shù)值。由于預緊力在絲杠出廠時已設定在某一數(shù)值，運行時的預緊力不能根據(jù)外部載荷的大小而動態(tài)調(diào)整，難以補償因磨損和溫升帶來的間隙，致使傳動精度降低，達不到高性能機械傳動系統(tǒng)的要求。利用精密微位移致動器及其驅(qū)動技術實現(xiàn)對滾珠絲杠預緊力的實時調(diào)整和控制，一直是行業(yè)內(nèi)解決這一工程實際問題的努力方向。
本書主要研究滾珠絲杠副智能預緊技術，通過超磁致伸縮致動器等新型功能裝置的研究，實現(xiàn)滾珠絲杠副智能預緊，主要內(nèi)容包括：超磁致伸縮與超磁致伸縮致動器、滾珠絲杠副超磁致伸縮預緊系統(tǒng)設計與優(yōu)化、超磁致伸縮預緊系統(tǒng)多場仿真分析、超磁致伸縮預緊系統(tǒng)的特性研究、超磁致伸縮預緊系統(tǒng)的建模理論、超磁致伸縮預緊結構智能控制技術和超磁致伸縮預緊滾珠絲杠副應用性能研究。書中的研究內(nèi)容是在國家自然科學基金基于超磁致伸縮的高精度滾珠絲杠副傳動智能預緊系統(tǒng)原理及應用研究（項目批準號：51475267）資助下完成的，詳細論述了超磁致伸縮預緊系統(tǒng)的設計并進行了多場耦合仿真分析，還論述了超磁致伸縮預緊結構智能控制技術并進行實驗驗證。本書兼顧系統(tǒng)理論與實際可操作性，對數(shù)控機床制造和設計從業(yè)者，以及相關專業(yè)的在校學生具有很高的參考價值。
本書由山東大學林明星、棗莊學院鞠曉君、魯東大學王慶東合著。感謝課題組其他老師和同學們的幫助，感謝國家自然科學基金的資助。本書參考了國內(nèi)外專家的研究成果，在此一并表示感謝。
由于作者水平有限，書中不足之處在所難免，敬請讀者批評指正。