现代科技的高速发展对零件的加工精度要求越来越高,各行业对精密和超精密机床有非常迫切的需求。导轨作为机床的重要功能部件之一,直接影响着机床加工水平。静压导轨具有摩擦系数小、支承刚度高、承载力大等优点,是精密机床导轨的最佳选择。本文以超精密铣磨加工机床为研究背景,以液体静压导轨为研究对象,针对超精密加工对静压导轨的高精密性和高稳定性的应用要求,开展了四对置油垫液体静压导轨的精度模型、性能仿真和精度调控三个方面的研究。(1)滑块在导轨导向面之间移动,是静压导轨的移动部件。当滑块在移动过程中,由于导轨导向面的轮廓误差会导致滑块与导轨间的油膜厚度发生变化,进而引起导轨的承载能力发生变化,致使滑块的平衡状态受到影响,为保持平衡状态滑块会偏离理想的运动轨迹,因此会产生线性偏差和角度偏差。本文首先分析单油垫区域内滑块运动时承载能力的变化规律并建立平衡方程和精度模型,以此为基础建立了四对置油垫静压导轨的精度模型,并通过静力学分析建立平衡方程求解获得静压导轨轮廓误差和运动精度的关系模型。根据此模型对油膜的误差均化效应进行研究,主要分析轮廓误差和相关结构参数对误差均化效应和直线度误差的影响规律。(2)在滑块沿着导轨导向面运动过程中,油膜压力会使导轨整体产生变形,影响导轨与滑块接触的导向面的整体轮廓。针对四对置油垫静压导轨中滑块运动过程处于不同位置对导轨压板造成形变的情况进行仿真,分析其变形规律。首先通过对静压油膜流体仿真油膜压力分布情况,再针对油膜分布情况确定等效油膜压力,之后研究在滑块运动过程处于不同位置,等效油膜压力使导轨压板产生形变的状态。(3)静压导轨的运动精度高低直接影响机床加工水平。本文分析闭式液体静压导轨试验台工作原理。使用激光干涉仪测量静压导轨的运动直线度,包括导轨的水平方向直线度和垂直方向直线度,并对试验数据进行处理计算与分析。针对压板变形致使导轨导向面轮廓改变的情况,提出一种静压导轨垂直直线度调控方案,采用反向补偿原理,对垂直直线度调控试验进行设计,研究分析调控试验的主要组成部分,包括试验原理、试验装置模型、压电晶体作动力大小与行程位置关系和压电晶体参数标定。使用有限元仿真模拟作动力施压确定不同行程应预设的压电晶体作动力值,根据压电晶体内特性设计标定试验对电压相关系数和位移相关系数标定。