超精密加工是為適應現(xiàn)代高新科技發(fā)展的要求而發(fā)展起來的先進制造技術，它的成功實現(xiàn)，不僅取決于機床、刀具和工藝方法，也還取決于測量和控制技術，即含機、光、電、傳感技術和計算機技術等。它是多種學科新技術成果的綜合應用，但也對許多高新科技的發(fā)展與進步起著推動的作用。因此超精密加工已成為發(fā)展現(xiàn)代高新技術，特別是發(fā)展現(xiàn)代武器裝備的基礎技術，也是衡量一個國家科技水平的重要標志之一。在總體布局設計上，超精密加工機床的結構應分成承載部分和計量部分。此時，機床所能實現(xiàn)的精度在很大程度上取決于測量系統(tǒng)的有效性。因此，一般采用像激光干涉儀這樣的高精度、高分辨率的儀器作測量裝置，并將其單獨安裝在氣浮支承的計量支架上，而且不僅安裝測量裝置時要遵守阿貝原理，在更廣義理解上，也要遵守阿貝原理。阿貝原理要求，測量軸要接近于刀尖，以便消除按杠桿原理放大誤差的可能性。從這一立場出發(fā)，導軌和測量裝置應位于同一水平面上，在機床的承載系統(tǒng)中要避開采用懸伸和剛度不恒定的構件。導軌是超精密加工機床上保證實現(xiàn)精密微量進給的重要要素之一，雖有多種形式可供選擇，但采用得最為廣泛的是液體靜壓導軌和氣浮導軌。前者的剛度可達6KN~8KN/μm，并能保證位移精度0.02μm~0.04μm/400mm行程；後者的剛度為1KN~2KN/μm，當氣膜厚度為4μm~8μm時，也能保證與液體靜壓導軌一樣的位移精度。液體靜壓和氣浮導軌的直線性均可高達0.02μm/100mm。

在機床整體和各部件所完成的功能分配方面，在多數(shù)情況下，一臺機床只實現(xiàn)一種加工方法，每個部件也只完成一個固定的功能運動。這樣做的目的是簡化機床結構和更易于根據(jù)精度指標進行優(yōu)化，而無需采取妥協(xié)（折衷）的辦法。這一點是與目前一般機床的設計發(fā)展趨勢――復合化，擴大工藝可能性是不一樣的，或者說是正好相反的。 為了保證超精密加工的目標順利實現(xiàn)，超精密加工機床設計必須考慮采用主動控制的隔振系統(tǒng)和在線的誤差自動補償技術。這是因為很難保證所要求的零件制造精度，同時也很難完全消除振動和熱因素帶來的負面影響。