超精密加工机床是一种用来加工高附加值产品及零部件的设备。作为超精密加工机床的核心部件,气浮转台性能的优劣决定了机床的可靠性和精度,是提高所加工零部件精度的基础。在众多高新技术领域中,许多高附加值的产品及零部件都具有非常复杂的几何形面和纳米级精度,因此对纳米级加工精度的要求不断提高,相应地需要精度更高的气浮转台系统。然而,气浮转台位置精度的提高却受到以轴系误差和齿槽波动为主的影响,而所述误差的减小又受到工艺水平条件的限制。因此,构建软件补偿系统是必要的,这种方法不仅能够减弱或消除误差影响,而且响应迅速、易于转台系统的集成,对研制结构简单且性能优良的气浮转台具有重要意义。本文针对气浮转台精度问题,分析了影响气浮转台位置精度的主要因素:气浮转台运动系统轴系误差、力矩电机齿槽转矩。常见的运动系统轴系误差包括偏移误差和倾斜误差,本文得出了偏移误差对气浮转台运动轨迹和位置精度的影响规律以及倾斜误差对气浮转台运动轨迹和测量面圆度的影响规律。分析了轴系误差对圆光栅测角系统造成的影响,圆光栅尺偏心会引起莫尔条纹明暗变换的次数发生周期性变化;圆光栅尺倾斜不仅会改变明暗莫尔条纹的间距,而且将导致莫尔条纹的明暗变换次数发生变化。针对气浮转台力矩电机,通过Maxwell 2D模型仿真得到了齿槽转矩曲线,与实测曲线一致;优化了极弧系数和槽口宽度以达到削弱力矩电机齿槽转矩的目的,并通过仿真验证了所设计方法的有效性。为了分析误差对转台的影响,首先搭建了以主轴回转分析仪为主的测试系统,对转台的实时位置精度进行了测试。测试数据表明,转台轴线定位精度/重复定位精度达不到要求。为了消弱误差对转台的影响,根据测试数据拟合了位置——误差曲线,利用Soloist软件补偿系统对误差进行了补偿。补偿结果表明,气浮转台定位精度/重复定位精度达到要求,利用Soloist软件补偿转台位置误差的方法可行。