数控立式车床的工作台最高转速是衡量立车性能的重要指标,直接决定加工效率和工件表面质量。加工直径大于ΦD4000mm的大型立车广泛采用开式定量供油的静压轴承作为轴向支撑,其缺点是温度过高时油膜的保持性差,油膜不稳定导致被加工工件的精度降低,油膜过薄时易产生干摩擦研伤导轨面,故无法在高转速下长时间工作。本文以大型立车高转速、长时间工作时的油膜厚度控制为研究内容,提出一种油膜厚度保持性好、刚度高、控制精度高、运行稳定的控制系统。以矩形腔静压推力轴承为例介绍轴承的结构和供油方式,分析油膜厚度对承载能力和油膜刚度的影响以及油膜厚度不稳定的影响因素。油膜厚度的变化受温度变化的影响较大,针对高转速下油温过高引起油膜厚度过薄的问题,提出控制润滑油流量保持油膜厚度的解决办法。通过计算不同温度下工作台的热变形和油液的粘温特性,建立粘度和变形量与温度的函数关系,推导变形后支撑间隙的流量模型,得到温度与油膜厚度之间的量化关系,证明温度对厚度的影响程度,并为不同油温时变流量供油保持油膜厚度提供量化依据。建立高速静压轴承油膜厚度保持的自动控制系统。使用LabVIEW虚拟仪器建立油腔温度、压力、油膜厚度的多路信号采集系统,在线观察静压轴承油膜态的变化,设计滤波电路对油膜厚度传感器信号进行处理以满足控制系统的要求,以机床电气柜中现有的PLC可编程逻辑控制器作处理器,矢量变频调速系统作执行机构搭建闭环系统,并对各环节的原理和使用进行分析。建立各环节数学模型及整个系统状态空间模型,针对建模的不准确以及系统的复杂时变和未知扰动,提出自适应策略进行系统控制。设计MCS最小控制综合自适应算法,建立油膜控制系统仿真模型。在开环、PID控制和MCS控制三种状态下对含有温度时变和未知负载扰动的油膜系统进行仿真分析,结果表明,该控制器使得油膜厚度的实际运动轨迹基本能够完全跟踪理想运动轨迹,具有较强的抗干扰能力,有效保证了油膜厚度的稳定性并提高控制精度。该研究能够为高速静压轴承长时间稳定高精度工作提供可行依据。