静压导轨作为一类典型的直线运动支承部件,被广泛的应用在数控磨床中。其中静压圆柱导轨在具有刚度大、承载力高、导向性好等优点同时,能很好的克服传统导轨加工难度大的缺点,具有良好的应用前景。刚度作为导轨重要的性能指标之一,对机床整机的性能有深远的影响。到目前为止,此前的多数研究均以传统平面型导轨为对象,以静压圆柱导轨为对象的研究尚不多见,更未见到有关静压圆柱导轨五自由度刚度模型的报道。因此,建立静压圆柱导轨五自由度刚度的理论模型具有重要的科学意义。本文以静压圆柱导轨为对象,围绕其静态刚度开展系统的研究,主要工作如下:1)基于梁弯曲变形理论,运用线性叠加原理推导了考虑导柱挠曲影响的轴承油膜承载能力模型,利用高斯积分计算推导静特性参数表达式,分析导柱的变形及偏移轴瓦相对导柱的位移对轴承静特性能的影响。2)考虑静压圆柱导轨系统作为导柱与静压直线轴承串联系统,研究建立静压圆柱导轨五自由度静态刚度模型,给出了工作台位移与导柱变形、静压直线轴承位移之间的几何关系,根据静压圆柱导轨五自由度静态刚度的定义,推导了各刚度系数的数学表达式。并搭建静压圆柱导轨刚度测试装置,将测试值与理论值进行比较,从而验证理论模型的准确性。基于上述的导轨刚度模型获得工作台沿轴向进给时产生的位移,在此基础上建立导轨运动误差模型。3)分析建立单自由度磨架导轨系统振动模型,推导其固有频率表达式。分析工作台轴向位置对磨架导轨系统系统固有频率的影响。研究结果表明:1)导柱的挠曲变形一定程度上补偿了油膜间隙的变化,从而提高了油膜刚度,但对承载力的影响不大。此外,在偏心率ε>0.3时,导柱的挠曲对静压轴承刚度、流量等静特性参数存在显著的影响,在设计时应加以考虑。2)本文提出的五自由度刚度理论模型可快速准确的分析出静压圆柱导轨副各个刚度。工作台轴向位置、导柱跨距、初始油膜厚度对静压圆柱导轨副五自由度刚度存在不同程度的影响。3)工作台轴向位置对导轨固有频率的影响不可忽略,且不同的固有频率与工作台轴向位置呈现不同的影响规律。