随着科学技术的发展，机械产品高制造精度、高装配精度要求不断提高，超精密加工因此受到越来越多的重视。超精密机床是超精密加工的物质基础，其主要由主轴运动系统和导轨运动系统组成，主轴运行精度和导轨运行精度都直接关系到机床的加工精度，尤其是导轨运行精度，会严重影响零件加工精度、定位精度、工件表面粗糙度、形位精度、波度等，甚至造成刀具、产品报废等不良后果，很不利于零件的超精密加工。本文主要从导轨运行平稳性入手，通过更换导轨传动系统、改变气浮导轨内部气流压力以及运行速度等方法，旨在找出超精密机床最佳车削状态，来提高机床加工性能，进而提高零件的加工精度。本文采用以速度标准率P.v为主、速度不均匀系数为辅的导轨运行平稳性评价方案。安装光栅尺检测导轨行进位移，设计光栅信号采集电路输出导轨实际运行速度。在此基础上，实验研究导轨传动系统、运行速度、供气压力对导轨运行平稳性的影响，并找出其影响规律；对比分析同等运行速度下，导轨处于哪种传动系统下其运行平稳性较好，并找出导轨运行平稳性较佳值。根据导轨运行平稳性的研究结果来指导超精密机床加工工艺实验研究,研究导轨传动系统、运行速度、供气压力对超精密机床加工精度影响，并找出各自影响规律及机床最佳车削状态。此外，分析实验数据、结果，验证导轨运行平稳性与机床加工精度是否存在相关关系。研究发现，同一车削条件下，实验室超精密机床气浮导轨处于滚珠丝杠传动系统下，恒定其内部供气压力P=0.35Mpa，导轨运行速度v=5mm/min时，导轨运行平稳性相对较好，同时机床加工精度也相对较高。此外，导轨运行速度、供气压力处于一定范围内时，导轨运行平稳性与机床加工精度成相关关系。