機(jī)床加工從加工精度上分為普通加工，精密加工，高精密加工和超精密加工。普通加工的精度一般在10~100um，精密加工精度一般在3~10um，高精密加工精度一般在0.1~3um,而精度要求高于0.1um的屬于超精密加工精度。

超精密機(jī)床與一般機(jī)床的最主要的區(qū)別是,加工精度要求很高,因此,普通機(jī)床不引起人們重視或根本不必考慮的因素就有可能上升為重要因素,如熱變形、力變形、振動(dòng)、定位及材料等,就會(huì)影響超精密機(jī)床的加工精度.這些因素對(duì)機(jī)床提出了很高的精度要求,如機(jī)床的材料，主軸回轉(zhuǎn)精度、主軸受力及熱的變形、主軸驅(qū)動(dòng)、工件夾持、導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)直線性及定位等。

機(jī)床的結(jié)構(gòu)材料

超精密機(jī)床的結(jié)構(gòu)材料對(duì)機(jī)床精度的影響很大.鑄鐵和鋼在過(guò)去曾是機(jī)床的主要結(jié)構(gòu)材料,今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi),作為普通機(jī)床的材料,仍將發(fā)揮很大作用.但是,超精密機(jī)床結(jié)構(gòu)材料必須滿(mǎn)足性能穩(wěn)定、熱變形小、振動(dòng)衰減性好等要求.鑄鐵和鋼已難以滿(mǎn)足這些要求,特別是熱變形的要求.為此,國(guó)外早就代之以非金屬材料,如天然花崗巖材料,它有很多優(yōu)點(diǎn),其膨脹系數(shù)是鑄鐵的2/3,已應(yīng)用于很多超精密機(jī)床。日本又開(kāi)發(fā)了精密陶瓷材料,熱膨脹系數(shù)約為鑄鐵的1/20一1/240.

機(jī)床的主軸

超精密加工機(jī)床的主軸在加工過(guò)程中直接支持工件或刀具的運(yùn)動(dòng),故主軸的回轉(zhuǎn)精度直接影響到工件的加工精度,因此可以說(shuō)主軸是超精密加工機(jī)床中最重要的一個(gè)部件,通過(guò)機(jī)床主軸的精度和特性可以評(píng)價(jià)機(jī)床本身的精度。目前研制開(kāi)發(fā)的超精密加工機(jī)床的主軸粗度最高的是空氣靜壓軸承主軸,高精度空氣軸承主軸回轉(zhuǎn)精度可達(dá)0.05um,最高可達(dá)0.03um。

直線導(dǎo)軌

作為刀具和工件相對(duì)定位機(jī)構(gòu)的直線導(dǎo)軌,是僅次于主軸的重要部件。對(duì)超精密加工機(jī)床直線導(dǎo)軌的基本要求是:動(dòng)作靈活、無(wú)爬行等不連續(xù)動(dòng)作;直線精度好;在實(shí)用中具有與使用條件相適應(yīng)的剛度;高速運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)熱量小;維修保養(yǎng)容易。超精密加工機(jī)床中的常用導(dǎo)軌有V-V型滑動(dòng)和滾動(dòng)導(dǎo)軌、液體靜壓導(dǎo)軌和氣體靜壓導(dǎo)軌?？諝忪o導(dǎo)軌是目

前最好的導(dǎo)軌,其直線度可達(dá)0.1~0.2um/250mm。

進(jìn)給和微量進(jìn)給系統(tǒng)

進(jìn)給系統(tǒng)中最常用的是各種進(jìn)給絲杠,超精密加工機(jī)床的滾珠絲杠一般的精度等級(jí)為C0.滾珠絲杠不需要靜壓絲杠所必需的附屬裝置,因而使用極為方便,但作為亞微米級(jí)超精密加工機(jī)床的進(jìn)給絲杠必須考慮到滾珠的轉(zhuǎn)動(dòng)和滾珠間的接觸滑動(dòng)有微小的振動(dòng)及與滑動(dòng)絲杠等相比較振動(dòng)衰減特性差等問(wèn)題。超精密加工機(jī)床中還廣泛應(yīng)用微量進(jìn)給機(jī)構(gòu),以滿(mǎn)足對(duì)更高定位精度和進(jìn)給分辨率的要求,常用的方法有:滾動(dòng)絲杠進(jìn)給和彈性進(jìn)給并用的方法,粗調(diào)和微調(diào)壓電元件組合的方法

環(huán)境條件

超精密加工的環(huán)境條件有三。其一是潔凈,作為超精密加工機(jī)床的工作環(huán)境應(yīng)為2000~3000級(jí)以下;其二是振動(dòng),超精密加工機(jī)床必須設(shè)置性能優(yōu)良的隔振裝置。目前國(guó)內(nèi)外超精密加工機(jī)床中,大多采用空氣彈簧隔振系統(tǒng);其三是溫度,超精密加工必須在恒溫條件下進(jìn)行.通常從兩個(gè)方面入手,一是選擇合適的部件材料,超精密加工機(jī)床中使用的和候選的材料有氧化鋁陶瓷、鑄鐵、鋼、殷鋼、花崗巖、樹(shù)脂混凝土和零膨漲玻璃。二是保證溫度的恒定控制.