1.一种基于超声波技术标定液体静压导轨油膜刚度的方法，其特征在于：所述方法是利用一种用于测量液体静压导轨油膜厚度的超声波检测装置实现的，所述一种用于测量液体静压导轨油膜厚度的超声波检测装置包括龙门架(6)、水平移动平台(5)、竖直移动平台(4)、二维角度调整台(3)、超声波换能器(1)以及超声波信号发生及接收模块(10)；

所述超声波换能器(1)通过换能器支架(2)与二维角度调整台(3)固定连接，所述二维角度调整台(3)固定安装于竖直移动平台(4)上，所述竖直移动平台(4)固定安装于水平移动平台(5)上，所述水平移动平台(5)固定在龙门架(6)的水平横梁上，所述龙门架(6)固定在超精密加工机床床身(7)上，所述超声波信号发生及接收模块(10)固定在超精密加工机床床身(7)上；超声波信号发生及接收模块(10)与超声波换能器(1)之间通过线缆双向连接进行信号传输；所述二维角度调整台(3)由俯仰台和偏摆台叠加而成，所述俯仰台位于偏摆台下部，俯仰台和偏摆台结构相同，所述俯仰台包括俯仰调节旋钮(3‑3)、俯仰台锁紧螺钉(3‑4)、俯仰台固定部件(3‑5)、俯仰台锁紧片(3‑5‑1)、俯仰台转动部件(3‑6)及俯仰台蜗杆(3‑9)；所述偏摆台包括偏摆调节旋钮(3‑1)、偏摆台锁紧螺钉(3‑2)、偏摆台固定部件(3‑

7)、偏摆台锁紧片(3‑7‑1)、偏摆台转动部件(3‑8)及偏摆台蜗杆；

所述偏摆台转动部件(3‑8)、偏摆台固定部件(3‑7)、俯仰台转动部件(3‑6)及俯仰台固定部件(3‑5)由上至下依次叠放设置，所述偏摆台固定部件(3‑7)与俯仰台转动部件(3‑6)可拆卸固定连接，所述俯仰台固定部件(3‑5)上表面设有贯通前后侧壁的内凹槽一，所述内凹槽一的左右侧壁中部均设有向上凸起的凸块一，所述凸块一上表面的两个顶角分别为直角和倒V形角，位于内凹槽一左右侧壁上的凸块一相对于俯仰台固定部件(3‑5)中心对称设置，所述俯仰台转动部件(3‑6)下表面设有圆弧形凸起一，俯仰台转动部件(3‑6)左右两侧分别设有与所述凸块一相配合的导向槽一，所述俯仰调节旋钮(3‑3)与俯仰台蜗杆(3‑9)一端固定连接，俯仰台固定部件(3‑5)左右侧壁同轴设有两个通孔一，所述俯仰台蜗杆(3‑9)两端与所述两个通孔一转动连接，俯仰台转动部件(3‑6)的圆弧形凸起一制成与俯仰台蜗杆(3‑9)相啮合的蜗轮结构，俯仰台转动部件(3‑6)的前侧壁或后侧壁上设有螺纹孔一，所述俯仰台锁紧片(3‑5‑1)设置在俯仰台转动部件(3‑6)和俯仰台固定部件(3‑5)的前侧壁或后侧壁处，俯仰台锁紧片(3‑5‑1)上设有圆弧形长槽一，所述俯仰台锁紧螺钉(3‑4)穿入所述圆弧形长槽一并与所述螺纹孔一螺纹连接；

所述偏摆台固定部件(3‑7)上表面设有贯通左右侧壁的内凹槽二，所述内凹槽二的前后侧壁中部均设有向上凸起的凸块二，所述凸块二上表面的两个顶角分别为直角和倒V形角，位于内凹槽二前后侧壁上的凸块二相对于偏摆台固定部件(3‑7)中心对称设置，所述偏摆台转动部件(3‑8)下表面设有圆弧形凸起二，偏摆台转动部件(3‑8)前后两侧分别设有与所述凸块二相配合的导向槽二，所述偏摆调节旋钮(3‑1)与偏摆台蜗杆一端固定连接，偏摆台固定部件(3‑7)前后侧壁同轴设有两个通孔二，所述偏摆台蜗杆两端与所述两个通孔二转动连接，偏摆台转动部件(3‑8)的圆弧形凸起二制成与偏摆台蜗杆相啮合的蜗轮结构，偏摆台转动部件(3‑8)的左侧壁或右侧壁上设有螺纹孔二，所述偏摆台锁紧片(3‑7‑1)设置在偏摆台转动部件(3‑8)和偏摆台固定部件(3‑7)的左侧壁或右侧壁处，偏摆台锁紧片(3‑7‑

1)上设有圆弧形长槽二，所述偏摆台锁紧螺钉(3‑2)穿入所述圆弧形长槽二并与所述螺纹孔二螺纹连接；所述超声波换能器(1)通过换能器支架(2)与偏摆台转动部件(3‑8)固定连接；所述方法步骤如下：步骤一：驱动液体静压导轨(8)到达测量位置；

步骤二：将水槽(9)粘于待测油膜(11)正上方的液体静压导轨(8)上端，在水槽(9)中加入自来水或纯净水；

步骤三：驱动水平移动平台(5)以调整超声波换能器(1)的横向位置，使超声波换能器(1)处于水槽(9)正上方；驱动竖直移动平台(4)以调整超声波换能器(1)的高度位置，使超声波换能器(1)的头部逐渐浸入到水槽(9)内的水中，保证超声波换能器(1)的头部与液体静压导轨(8)的上溜板(8‑2)上表面保持2‑10mm距离；

步骤四：对二维角度调整台(3)进行俯仰及偏摆角度的调整，使超声波换能器(1)的轴线垂直于所述上溜板(8‑2)表面；

步骤五：启动超声波信号发生及接收模块(10)，超声波信号发生及接收模块(10)包括超声波信号发生模块和超声波信号接收模块，在超声波信号发生模块中设置超声波参数，即超声波的强度及频率，计算油膜厚度公式如下；

其中：h为油膜厚度；

c为超声波在油膜(11)中的传播速度；

m为油膜(11)的谐振阶数；

fm为油膜(11)的m阶谐振频率；

步骤六：通过气缸在液体静压导轨(8)的上溜板(8‑2)施加载荷，载荷以500N递增，逐步加载至2500N，利用所述超声波检测装置测量每次加载后的油膜厚度值；在本步骤中，每改变一次载荷值，都要返回执行一次步骤五，对油膜厚度进行重新测量，以确定施加该载荷时对应的油膜厚度，待所有载荷下的油膜厚度都测量完毕后，执行步骤七；

步骤七：将每个载荷值及其对应的油膜厚度值记录于测试数据记录表中；

步骤八：随着作用在油膜(11)上的载荷的不断增加，油膜厚度会逐渐变薄，计算每次载荷变化量与油膜厚度变化量的比值，即油膜刚度；

其中：k为油膜刚度，单位为N/μm，代表油膜(11)单位变形量所能承受的载荷值；

ΔF为载荷变化量，载荷以500N递增，逐步加载至2500N；

Δh为每次加载后的油膜厚度变化量；

由于载荷变化量ΔF为固定值，而每次加载后的油膜厚度变化量Δh是在不断变化的，因此导致任意相邻两个测量点内的油膜刚度值存在差异，无法准确得到油膜刚度值，为此，将载荷值作为Y坐标、油膜厚度值作为X坐标，采用线性最小二乘法对载荷值和油膜厚度值进行线性拟合，求得的拟合直线的斜率的绝对值即为油膜刚度。

2.根据权利要求1所述的基于超声波技术标定液体静压导轨油膜刚度的方法，其特征在于：所述圆弧形长槽一的圆弧半径与俯仰台转动部件(3‑6)的回转半径相同，所述圆弧形长槽二的圆弧半径与偏摆台转动部件(3‑8)转动半径相同。

3.根据权利要求1所述的基于超声波技术标定液体静压导轨油膜刚度的方法，其特征在于：所述竖直移动平台(4)包括驱动手柄(4‑2)、竖直移动丝杠(4‑3)、齿轮保护罩(4‑4)、主动齿轮(4‑5)、从动齿轮(4‑6)、竖直移动载物台(4‑11)、竖直基座(4‑12)、两个轴承(4‑

9)、两根竖直移动导轨滑道(4‑7)、四个竖直移动滑块(4‑8)及两个支撑板(4‑10)；

所述驱动手柄(4‑2)与主动齿轮(4‑5)通过转轴连接实现同步运动，所述主动齿轮(4‑

5)与从动齿轮(4‑6)相啮合并一同装在齿轮保护罩(4‑4)内，所述从动齿轮(4‑6)固定装在竖直移动丝杠(4‑3)上，所述两个支撑板(4‑10)相对设置并均固定在竖直基座(4‑12)上，且其中一个支撑板(4‑10)与齿轮保护罩(4‑4)一端固定连接，所述竖直移动丝杠(4‑3)两端各安装有一个轴承(4‑9)，所述两个轴承(4‑9)设置在两个支撑板(4‑10)上同轴设有的两个轴孔内，竖直移动丝杠(4‑3)两侧平行设有两根竖直移动导轨滑道(4‑7)，所述两根竖直移动导轨滑道(4‑7)均固定在竖直基座(4‑12)上，且两根竖直移动导轨滑道(4‑7)两端均与两个支撑板(4‑10)固定连接，竖直移动丝杠(4‑3)上旋合连接有竖直移动丝杠螺母，所述竖直移动丝杠螺母固定在竖直移动载物台(4‑11)背面，所述竖直移动载物台(4‑11)通过四个竖直移动滑块(4‑8)与两根竖直移动导轨滑道(4‑7)滑动连接。

4.根据权利要求3所述的基于超声波技术标定液体静压导轨油膜刚度的方法，其特征在于：所述竖直移动平台(4)还包括锁紧装置(4‑1)；所述锁紧装置(4‑1)包括具有一个开口的固定套(4‑1‑1)、把手(4‑1‑2)及紧固螺钉；所述把手(4‑1‑2)一端与紧固螺钉制为一体，所述固定套(4‑1‑1)的两个开口端同轴设有两个螺孔，所述固定套(4‑1‑1)套装在转轴上，所述紧固螺钉与两个螺孔螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的基于超声波技术标定液体静压导轨油膜刚度的方法，其特征在于：所述的水平移动平台(5)包括伺服电机(5‑5)、联轴器(5‑4)、水平移动载物台(5‑6)、水平移动丝杠(5‑1)、基座一(5‑9)、两个丝杠轴承座(5‑3)、两根水平移动导轨滑道(5‑7)及四个丝杠水平移动滑块(5‑8)；

所述基座一(5‑9)与龙门架(6)的水平横梁前表面固定连接，所述伺服电机(5‑5)、两个丝杠轴承座(5‑3)及两根水平移动导轨滑道(5‑7)均固定在基座一(5‑9)上，伺服电机(5‑5)通过联轴器(5‑4)与水平移动丝杠(5‑1)一端传动连接，所述水平移动丝杠(5‑1)两端通过两个丝杠轴承座(5‑3)支撑，所述水平移动丝杠(5‑1)及两根水平移动导轨滑道(5‑7)均平行于龙门架(6)的水平横梁设置，且两根水平移动导轨滑道(5‑7)位于水平移动丝杠(5‑1)的两侧，水平移动丝杠(5‑1)上旋合连接有水平移动丝杠螺母，所述水平移动丝杠螺母与水平移动载物台(5‑6)背面固定连接，所述水平移动载物台(5‑6)通过四个丝杠水平移动滑块(5‑8)与两根水平移动导轨滑道(5‑7)滑动连接。