激光器拥有广阔的应用前景,而用来发生激光的激光晶体属于难加工材料,对加工机床的性能要求较高;与此同时,高水平的超精密机床是当今前沿科技不可或缺的重要支撑,而我国在该领域距离世界先进水平仍有较大距离,发展超精密技术具有重要意义。导轨系统作为机床的组成部分,其性能优劣对机床质量影响重大。本文参照世界先进超精密机床特点,根据项目要求设计了一台液体静压导轨,确定了其结构形式和相关参数,通过理论推导得到了油垫承载力和刚度特性,研究了导轨静态承载特性与设计参数之间的关系,提出了使得油垫初始刚度接近工作中最大刚度的设计方法。在静态分析的基础上,通过对油膜建立动力学模型,利用仿真得到导轨受力之后位移达到稳定的过渡过程及其动态刚度的特性。借助于仿真软件,对单油垫油膜进行了流体仿真,研究了油膜部分的压力和流速分布,分析了其与理论之间的误差并通过参数修改进行了验证。以此为基础,对导轨系统进行耦合仿真,研究了溜板在油压作用下的变形情况,分析了该现象对导轨运动直线度的影响。通过利用弹簧连接模拟导轨结合面并同时考虑油压的作用,对溜板进行预应力模态仿真和谐响应分析,得到了溜板的前六阶模态参数和上平面在不同频率载荷下的振动情况。最后,对加工出的导轨进行了相关实验,利用加载装置和位移传感器测量了导轨的刚度和动态响应,实验结果与理论分析较为符合,对实验误差提出了合理的解释;利用光电自准直仪测量了导轨的直线度,分离了溜板的安装制造误差,得到了供油压力和导轨直线度之间的关系;利用动态信号测试分析设备对溜板的模态进行识别,得到了前六阶模态频率,其值与仿真结果比较接近,说明理论和仿真研究与实际情况比较符合,对识别导轨特性、指导加工工作具有一定的价值。