其一、位置檢測技術
位置檢測是超加工的手段，誤差補償是提高加工精度的措施。超位移檢測是整個工作臺定位精度的決定因素。按照位移的特征，可分為線位移和角位移。線位移是指機構沿著某一條直線移動的距離，角位移指機構沿著某固定點轉動的角度。
目前，大理石平臺能夠進行納米計量的方法重要有：非光學和光學2大類。前者包括：電容測微法、電感測微法；后者包括X射線干涉法、各種形式的激光干涉法和光學光柵等方法。前者雖然能夠達到納米甚至亞納米的測量分辨率，但其測量范圍有限，而且需要激光干涉儀等光學方法對其進行標定和校準。后者的光學系統一般比較復雜，生產成本高，所以產品較少，價格昂貴。
目前的定位系統中，常用的可達到納米級分辨率的傳感器主要有：激光干涉儀、光柵尺和電容位移傳感器。激光干涉儀基于光的干涉原理，光柵尺則基于光柵對光線干涉的原理，2者都是通過條紋明暗變化間接推導出位移的微細變化；電容傳感器利用電容的物理特性，通過探測細微的電壓變化來推導出電容板的相對位移。
從量程上來看，激光干涉儀和光柵尺可以進行大行程納米級測量，而電容傳感器只能在微米級的量程內才能保持納米級的測量精度。從測量方式來看，激光干涉儀和電容傳感器可以實現非接觸式測量而光柵尺只能測量接觸物的相對位移，并以其中某接觸物為測量的直線基礎。因此，前者可以測量位移變化的直線值，光柵尺的測量值則是相對直線位移值。但由于光柵尺屬于接觸式位移檢測裝置，在使用時一根光柵尺僅僅能測量一個導軌方向的位移，無法測量其他方向導軌由于直線度和垂直度引起的交叉誤差，即無法補償多維運動中的空間誤差。因此如果在多維運動系統中采用這種反饋方式，要采用離線誤差補償技術提高系統精度，對系統誤差進行建模，減小空間誤差的影響。
從使用角度看，一臺激光干涉儀系統可以同時測量多組數據，但是系統結構復雜龐大，安裝使用條件也很苛刻，加上幾十萬甚百萬的價格，一般只用于實驗設備或者昂貴的位置反饋裝置，很常用于對儀器的校驗等測試調試場合。一個光柵尺只能測量一個方向的的直線運動，但安裝簡單，價格適中，是超加工機床常用位置反饋裝置。電容傳感器有不同形式配置，多通道的電容傳感器配備多個電容探頭，同時進行多路反饋，使用方便，價格便宜，常用于微動儀器的位置反饋。
綜上所述，激光干涉儀的測量功能較強實用性較低；光柵尺適合測量一維大行程運動，配合空間誤差補償技術可以進行多維運動反饋，電容傳感器適合測量小范圍內的位移，實用性好。
其二、微細切削機床的床身設計
機床的床身采用大理石整體加工而成，由于大理石、，可以增加機床床身整體的阻尼系數，提高機床整體隔震性能，大理石平板避免加工過程中由外力引起機床振動的現象。同時，大理石材質致密、，使用磨削加工可至鏡面級精度，加之經過長期的時效處理，其組織結構均勻，線性膨脹率，表面無內應力，因此特別適合加工成氣體靜壓支承結構的長直型導軌，有利于提高導軌的精度、剛度、直線度。
機床導軌采用封閉式氣體靜壓支承形式，其工作原理是將具有壓力的氣體，經調壓閥和節流器(小孔截流原理的氣孔)輸送到導軌表面，再通過出氣孔流出，氣體流動在滑塊與導軌之間形成了穩定的空氣薄膜，即為承載氣膜，可使導軌與滑塊之間處于氣體摩擦狀態。氣浮滑塊由4塊鋁合金板組成形如“口”形的結構，滑塊上部與載物臺相連接，氣浮導軌穿過口字型中部，滑塊內部有可連通的氣路，當外部通入高壓氣體，經過滑塊內部氣路，從滑塊表面若干的微小氣孔流出，可以在滑塊和導軌之間形成具有壓力和剛度的氣膜，并在滑塊的4個角落設置有出氣口，以導軌運動時，氣膜具有的流動性。在氣膜作用下，滑塊連接的載物臺就可以在導軌上平穩移動。其特點是：滑塊與空氣膜的摩擦系數，幾乎可以忽略不計，摩擦力小，滑塊移動時僅需要克服其自身質量所引起的慣性力，有利于提高運動控制系統的控制精度；其承載的重量由氣膜剛度決定，而氣膜剛度取決于氣膜的壓力和氣膜的面積。從圖中可知，該滑塊的面積較大，其承載能力遠大于微細切削的載荷，可將氣膜視為剛體；導軌的運動速度對氣膜厚度影響很小，導軌移動直線度較高。因此，該種導軌形式適用于機床的進給運動系統上。
但是氣體靜壓承載式導軌也存在其缺陷，如帶有粘性粉塵的空氣進入氣孔會導致氣孔堵塞的現象。因此其對環境和壓縮氣體的潔凈度有較，一般采用過濾的壓縮空氣，并減少或不使用油霧型切削液，以降低空氣中粘性顆粒的數量，保持氣路的通暢。滑塊出氣孔很小的導軌甚至需要使用無油型的空氣壓縮機；氣浮滑塊需要加工復雜通氣小孔，因此只能使用加工性能較好的金屬材料(如鋁合金)，但由于與導軌并不是一種材料，其熱膨脹率不相同，加上氣膜厚度較小(一般為5~15μm，氣膜過大會導致氣膜剛度急劇下降，承載能力降低；太小則會引起氣路中產生渦流現象，引起氣浮滑塊的急劇振動)，在氣溫變化時會導致滑塊與導軌之間間隙發生變化，從而影響氣膜的厚度。例如導軌裝配時為20℃，大理石與鋁合金的線膨脹系數差值約為0.8μm/℃，當室溫與裝配時溫度差大于15℃的情況下，氣膜剛度就會減少12μm，氣膜剛度急劇下降。溫差繼續增加，甚至會發生大理石導軌與氣浮滑塊干涉的現象，因此，該設備的運行需要嚴格的環境溫度控制。