随着现代工业及制造业的发展,传统机床已经满足不了一些加工要求,普通导轨也跟不上高速、重载、高精度加工的发展趋势。所以,数控机床已经越来越多地出现在工厂的加工车间,静压导轨也因其优越的性能被广泛地应用于机床上。油膜厚度控制对数控机床静压导轨影响较大,因而有必要对其进行深入研究。本文以静压导轨油膜厚度控制为中心,对导轨结构、液压系统、油腔结构及其流场以及油膜厚度控制系统展开建模方法研究。本文论述了机床静压导轨的基本理论,确定了机床静压导轨油膜厚度控制的整体方案,并设计了液体静压导轨结构,对静压导轨的液压系统元件进行选型,对液压系统的性能进行了验算,利用AMESim对数控机床静压导轨液压系统进行建模与仿真;对静压导轨油腔进行三维建模,通过Gambit对油腔模型进行网格划分,最后将划分好的网格导入Fluent软件进行计算,获得油腔的压力分布规律云图与油液速度矢量图;根据仿真分析获取的结果,研究出了油腔压力分布规律;计算导轨的油液作用总力并建立导轨流量方程、导轨受力方程,并且对这两个方程进行线性化,得到油膜厚度控制系统的数学模型。对数学模型状态空间进行求解,分析了系统的静态特性;设计出了油膜厚度控制PID控制器,并进行仿真;利用极点配置方法对系统进行优化;搭建静压导轨油膜厚度控制实验台,对液压系统的油温及压力进行检测,完成了对实验台整机性能的测试。通过本课题的研究,设计了机床静压导轨液压控制系统,并对液压系统进行了仿真分析,同时也对导轨油腔的压力分布做了仿真分析,得到的仿真结果基本符合实际情况。建立了油膜厚膜控制系统的数学模型,并对其控制特性进行了研究,将PID控制应用到控制系统中,控制系统的控制特性较好,通过极点配置方法对控制系统进行了优化。