機床系統總體綜合設計技術。常規機床設計與制造，各環節技術上都有很大寬容度。超精密機床各環節基本都處于一種技術極限或臨界應用狀態，哪個環節稍考慮或處理不周，就會導致整體失敗。因此，設計上需對機床系統整體和各部分技術有著非常全面、深刻的了解。需依可行性，從整體最優出發，極其周詳地進行關聯綜合設計。??高剛性、高穩定機床本體結構設計、制造技術。特別是LODTM機床，由于機身大、自身重，承載工件重量變化大，任何微小的變形都會影響加工精度。結構設計除從材料、結構形式、工藝方面達到要求，還須兼顧機床運行時的可操作性。??超精密工件主軸技術。中、小型機床常采用空氣靜壓主軸方案。空氣靜壓主軸阻尼小，適合高速回轉加工應用，但承載能力較小。空氣靜壓主軸回轉精度可達0.05μm。??LODTM機床主軸承載工件尺寸、重量大，一般宜采用液體靜壓主軸。液體靜壓主軸阻尼大、抗振性好、承載力大，但液體靜壓主軸高速發熱大，需采取液體冷卻恒溫措施。液體靜壓主軸回轉精度可達0.1μm。為了保證主軸精度和穩定性，無論氣壓源、或液壓源都需恒溫、過濾和壓力精密控制處理。??超精密導軌技術。早期的超精密機床采用氣浮靜壓導軌技術。氣浮靜壓導軌易于維護，但阻尼小，承載抗振性能差，現已較少采用。閉式液體靜壓導軌具有高抗振阻尼、高剛度、承載力大的優勢。國外主要的超精密加工現主要采用液體靜壓導軌。超精密的液體靜壓導軌的直線度可達到0.1μm。??納米級分辨率動態超精密坐標測量技術。激光干涉測量是一種高精度的標準幾何量測量基準，但是，易受環境因素（氣壓、濕度、溫度、氣流擾動等）影響。為此，美國LLNL的LODTM坐標激光測量回路采用了真空隔離，和零溫度系數的殷鋼坐標測量框架的措施。這也是激光坐標測量方面的頂尖應用。??當今的超精密機床坐標測量系統大多采用衍射光柵。光柵測量系統穩定性高，分辨率可達nm級。為了進一步獲得超高的位置控制特性和加工表面質量，采用DSP細分，測量系統分辨率可達納米級。??納米級重復定位精度超精密傳動、驅動控制技術。為了實現光學級的確定性超精密加工，機床必須具有納米級重復定位精度的刀具運動控制品質。伺服傳動、驅動系統需消除一切非線性因數，特別是具有非線性特性的運動機構摩擦等效應。因此，采用氣浮、液浮等無靜摩擦效應軸承、導軌、平衡機構成了必然的選擇。伺服運動控制器除了高分辨、高實時性要求外，控制算法模式也需不斷進步。? ?開放式高性能CNC數控系統技術。從加工精度和效能出發，數控系統除了滿足超精密機床控制顯示分辨率、精度，實時性等要求，還需擴展在機測量、對刀、補償等許多輔助功能。通用數控系統難以滿足要求。所以，超精密機床現基本都采用PC+運動控制器研制開放式CNC數控系統模式。??高精度氣、液、溫度、振動等工作環境控制技術。機床隔振及水平姿態控制。振動對超精密加工的影響非常明顯，遠駛的汽車都有影響。機床隔振需采取特殊的地基處理和機床本體氣浮隔振復合措施。機床體氣浮隔振系統還需具備自動調平功能，以防止機床加工中水平狀態變化對加工的影響。對于LODTM隔振要求高的機床，隔振系統的自然頻率要求在1HZ以下。??溫度控制。溫度對加工精度的影響非常大。因此，LODTM機床溫控要求極其高。?
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