随着现代加工技术的发展，超精密加工已成为现代制造技术的象征，是国家竞争力的表现，对国家的大科学项目、产业升级、国防等方面有重要的影响，各国都需要投入大量的人力物力来发展超精密加工技术，但超精密加工往往成本很高，因此相对低成本的超精密机床具有广阔的市场前景。本文主要对用相对成本较低的硬件结构能否搭建一精度较高的车床进行了研究，搭建了基于IMAC400的开放式控制系统半闭环控制T形布局的气浮金刚石车床，检测了车床的精度，并进行了车削实验从侧面来判断机床的性能能满足一定的超精密加工需求。本文主要研究内容如下：分析超精密机床各种布局的优缺点，确定超精密车床的总体布局，然后根据布局确定各个部件的选用方案，以及各个部件的尺寸、各个部件的连接方式和连接尺寸。确定车床的控制方案，选用控制系统的硬件，设计控制系统电路，确定输入输出信号的连接。分析运功控制系统的模块需求；设计控制软件的框架；用VC++6.0开发软件的人机交互界面，然后通过编写程序实现对系统的各个模块进行控制。调试装配完成的机床，通过对X、Y两导轨的传统PID调节和带前馈的PID调节对比，验证了带前馈的PID调节效果明显优于传统PID调节，并得到了最优参数。用ML10型单频激光干涉仪检测了两导轨的定位精度和最小位移，分析了导轨的定位误差来源，然后通过软件补偿的方法提高导轨的定位精度。用单点金刚石圆弧车刀对硬铝表面进行超精密车削，找到了合理的加工参数来提高加工工件的质量；通过对加工过的工件表面粗糙度检测，验证了机床的良好性能，满足超精密加工需求；分析加工误差来源，着重分析对刀误差对加工工件成形精度的影响，分析对刀误差的敏感方向并进行仿真验证，提出解决方案。