匹配并存儲，如圖3所示。
[0089] 301、讀取采集的數控機床主軸轉速、主軸負載、進給軸速度、進給軸位置和伺服電 機力矩電流數據，將主軸數據和進給軸數據進行分類存儲。
[0090] 本實施方式中，順次讀取依次存儲的數據二進制文件頭，根據文件頭數據類型判 斷是主軸數據還是進給軸數據，根據數據類型創建主軸數據文件、X軸進給軸數據文件或Z 軸進給軸數據文件。依據文件記錄數據類型，按命名規則對輸出文件進行命名，其命名規則 為:主軸數據文件以ST+NNN為文件名的文本文件，X軸進給軸數據以XT+NNN為文件名的文本 文件，Z軸進給軸數據以ZT+NNN為文件名的文本文件，其中，NNN為從0開始的文件號。
[0091] 302、根據進給軸位置發生變化時的記錄時間確定時間基準，將進給軸位置和伺服 電機力矩電流依據其時間定標值進行匹配。
[0092] 本實施方式中，其中若只有主軸數據，可視為主軸空轉試驗，直接提取主軸數據包 括主軸轉速和負載，進行存儲;進給軸位置發生變化時，記錄進給軸數據，進給軸數據包括 進給軸速度、進給軸位置和伺服電機力矩電流。
[0093] 采集的Z軸進給軸的進給軸位置和時間記時點的數據對表示形式如式(1)所示：
[0094] …，（Pzi，Tzpi)，（Pzi+i，Tzpi+i)，（P zi+2，Tzpi+2)，…（1)
[0095] 其中，Pzi、Pzi+1、Pzi+2分別為Z軸進給軸的進給軸位置，T zPi、TzPi+1、TzPi+2分別為Z軸進 給軸的進給軸位置P Zi、PZi+1、PZi+2對應的時間記時點，時間記時點為計算機系統高精度定時 器值，為雙長整型。
[0096] 采集的Z軸進給軸的伺服電機力矩電流和時間記時點的數據對表示形式如式(2) 所示：
[0097] …，（Izi，Tzii)，（Izi+i，Tzii+i)，（I zi+2，Tzii+2)，…（2)
[0098] 其中，Izi、Izi+i、Izi+2分別為Z軸進給軸的伺服電機力矩電流，T zii、Tzii+i、Tzii+2分別 為Z軸進給軸的伺服電機力矩電流I zi、Izi+i、Izi+2對應的時間記時點。
[0099] 采集的X軸進給軸的進給軸位置和時間記時點的數據對表示形式如式(3)所示：
[0100] …，（Pxi，Txpi)，（Pxi+i，Txpi+i)，（Pxi+2，T xpi+2)，…（3)
[0101] 其中，Pxi、Pxi+1、Pxi+2分別為X軸進給軸的進給軸位置，TxPi、T xPi+1、TxPi+2分別為X軸進 給軸的進給軸位置Pxi、Pxi+1、Pxi+2對應的時間記時點。
[0102] 采集的X軸進給軸的伺服電機力矩電流和時間記時點的數據對表示形式如式(4) 所示：
[0103]…，（Ixi，Txii)，（Ixi+i，Txii+i)，（Ixi+2，Txii+2)，…(4)
[0104] 其中，Ixi、Ixi+i、Ixi+2分別為X軸進給軸的伺服電機力矩電流，Txii、Txii+i、Txii+2分別 為X軸進給軸的伺服電機力矩電流Ixi、Ixi+l、Ixi+2對應的時間記時點。
[0105] 確定時間基準：當進給軸位置發生變化時，即當Pzi = Pzi+1，Pzi+1^Pzi +2(Pxi = Pxi+1， pxi+1矣Pxi+2)時，以進給軸位置發生變化前的進給軸位置對應的時間記時點TzPi+1 (TxPi+1)和 伺服電機力矩電流對應的時間記時點Tzii+i(Txii+i)進行比較，若T zii+i(Txii+i)小于等于TzPi+1 (TxPi+1)，則將伺服電機力矩電流對應的時間記時點T zIi+1(TxIi+1)作為時間基準To,否則，將 該伺服電機力矩電流對應的時間記時點T zii+i(Txii+i)的上一個記時時間點Tzii(Txii)作為時 間基準To。
[0106] 根據時間基準To,確定各數據對應的具體時間值tmkl表示如式(5)所示：
[0107] tmki = 1000(Tmki-To)/Fo (5)
[0108] 其中，下標m為X、z或s，X表示X軸進給軸，z表示Z軸進給軸，s表示主軸，下標k為P或 1，？表示位置，1表示伺服電機力矩電流，下標1 = 〇，1，2，~，11，11為數據個數^()為計算機統 計計算頻率。
[0109] 303、將數控機床加工工件信息和數控加工程序與對應的主軸轉速或進給軸位置 數據進行匹配并存儲。
[0110] 4、讀取數控機床進給軸位置與時間匹配數據和伺服電機力矩電流與時間匹配數 據，采用三次樣條函數插值法得到進給軸位置的密化采樣點值和伺服電機力矩電流的密化 采樣點值，根據工作臺運動方程得到數據機床進給系統的摩擦力，如圖4所示。
[0111] 401、讀取數控機床進給軸位置與時間匹配數據對和伺服電機力矩電流與時間匹 配數據對。
[0112] 本實施方式中，數控機床進給軸位置與時間匹配的數據對或伺服電機力矩電流與 時間匹配對可以表示為如式(6)所示：
[0113] S(t) = {sj(t)，te(tj，tj+i)，j = 0，l，2，."，n_l} (6)
[0114] 其中，S(t)為進給軸位置數據與時間的數據對或伺服電機力矩電流數據與時間的 數據對，Sj(t)為進給軸位置數據或伺服電機力矩電流數據。
[0115] 402、建立進給軸位置數據的三次樣條函數和伺服電機力矩電流數據的三次樣條 函數。
[0116] 在給定區間te[tj，tj+1]，建立進給軸位置數據的三次樣條函數和伺服電機力矩 電流數據的三次樣條函數如式(7)所示：
[0117] sj(t) =ajt3+bjt2+Cjt+dj (7)
[0118] 其中，和山為三次樣條函數的系數。
[0119] 403、利用高斯消去法解進給軸位置數據的三次樣條函數和伺服電機力矩電流數 據的三次樣條函數，得到進給軸位置數據的三次樣條函數系數和伺服電機力矩電流數據的 三次樣條函數系數。
[0120] 本實施方式中，在給定時間點上，如式(8)、（9)和(10)所示：
[0121] Sj(tj+i) = Sj+i(tj+i) = yj+i (8)
[0122] s7 j(tj+i) = s7 j+i(tj+i) (9)
[0123] s〃 j(tj+i) = s〃j+i(tj+i) (10)
[0124] 其中，j = l，2,…，n_l，yj+1為t1+1時刻的進給軸位置數據或伺服電機力矩電流數 據。
[0125] 式(8 )、（ 9)和（10)表明擬合曲線為二階光滑，則在兩個端點上，對應軸處于停止狀 態，因此邊界條件如式（11)和（12)所示：
[0126] so(to) =yo,Sn-i(tn) =yn (11)
[0127] S7 〇(t〇) = S7 n-l(tn) =8^0( to) = (tn) =0 (12)
[0128] 其中，yQ為to時刻的進給軸位置數據或伺服電機力矩電流數據，yn*tn時刻的進給 軸位置數據或伺服電機力矩電流數據。
[0129] 對于X軸進給軸，進給軸位置采樣數據表示為…，Λ,，····。，ix = 〇， 1，…，nx，nx為X軸進給軸位置數據個數，因此得到X軸進給軸位置數據的三次樣條函數系數 為：， cv,，4/,，.·?χ = 1，…，ηχ_1。
[0130] 對于Ζ軸進給軸，進給軸位置采樣數據表示為，…，（，iz = 〇， 1，…，nz，nz為Z軸進給軸位置數據個數，因此得到Z軸進給軸位置數據的三次樣條函數系數 為:氣，j z = 〇，l，…，nz-l〇
[0131] 對于X軸進給軸，伺服電機力矩電流采樣數據表示為：心，，… =0，1，…，r/x，其中，r/x為X軸伺服電機力矩電流數據個數，因此得到X軸伺服電機力矩電流 數據的三次樣條函數系數為：σΛ.Λ，^V，civ:，&， x= 1，…X-1。
[0132] 對于Ζ軸進給軸，伺服電機力矩電流采樣數據表示為：心……，ζ =0，1，…，r/ζ，其中，r/軸伺服電機力矩電流數據個數，因此得到Ζ軸伺服電機力矩電流 數據的三次樣條函數系數為： ζ= 1，…Z-1。
[0133] 404、選取密化采樣數據周期，根據進給軸總采集時間確定采樣數據個數。
[0134] 本實施方式中，對進給軸位置數據或伺服電機力矩電流數據的采樣為非等時采 樣，且樣本采樣時間較長，單類進給軸為40-25ms，兩類信號采樣時間間隔為70-75ms。因此 選取密化采樣數據周期為小于lms，X軸和Z軸進給軸總記錄時間分別為t nx和tnz，X軸和Z軸 進給軸密化采樣數據周期分別為Tsx和T sz。
[0135] 因此得到X軸進給軸采樣數據個數kx的計算公式如式(13)所示：
[0136] tnx = kxTsx (13)
[0137] 得到Z軸進給軸采樣數據個數kz的計算公式如式(14)所示：
[0138] tnx = kzTsz (14)
[0139] 其中，kx和kz為正整數。
[0140] 405、利用進給軸位置數據的三次樣條函數系數和采樣數據個數得到進給軸位置 的密化采樣點值，利用伺服電機力矩電流數據的三次樣條函數系數和采樣數據個數得到伺 服電機力矩電流的密化采樣點值。
[0141]本實施方式中，利用進給軸位置數據的三次樣條函數系數和采樣數據個數得到X 軸進給軸位置的密化采樣點值Xk如式(15)所示：
[01421
(6:15)
[0143] 得到Z軸進給軸位置