大行程高精度定位进给系统在振动测试、武器装配、航天航空、IC制造、MEMS制造、精密光学仪器等领域具有广泛的应用。随着精密加工技术的飞速发展,传统单一驱动方式下的行程与精度两大要素的对立关系凸显。宏/微双驱动的定位进给方式有效的解决了大行程、高精度要求的技术难题,同时集合了宏驱动平台快速移动、远距离传送和微驱动平台的精度高、响应快、体积小等优势,为精密、高精密加工制造提供了良好的方案策略,推动着现代科学技术的发展。本文基于国家自然科学基金--骨植入体材料多孔钛合金介观尺度切削机理及微结构加工结构完整性研究(基金号:51305174)的项目背景,并针对国内外目前关于宏/微双驱动定位进给系统的研究现状,提出了一种双层叠加式宏/微二级驱动定位进给系统设计方案。宏动平台采用直线电机驱动和光栅尺测量反馈;微动平台采用PZT压电陶瓷驱动与柔性铰链结构传动定位配合,并采用激光干涉仪进行微动系统的精度检测;微驱动平台叠加在宏驱动平台上,随宏驱动平台进行大行程移动。在控制系统方面,提出了宏动平台部分采用固高运动控制器进行平面二维平台的运动控制,微动平台部分根据HSPY精密可调电源RS232传输标准开发输出电压控制系统,并根据宏、微平台的误差检测、反馈信息开发一套适用于宏/微双驱动的协调控制系统,可以同时实现宏、微单通道驱动和并行双驱动及二次误差补偿。在微驱动平台设计中重点进行了柔性铰链、微动台和微驱动平台整体的结构优化设计。并对压电陶瓷压电特性进行实验验证;基于柔性铰链的特性分析突破性的提出了选用弹性塑料(ABS)进行3D打印以代替传统的柔性铰链制造方法,并对整个微动平台进行力学模型、输入输出特性等研究和静态特性、模态等有限元仿真分析,并通过模态实验验证了分析结果。搭建了宏/微双驱动定位进给系统试验样机,进行整个双驱动系统的精度检测和误差分析。建立平台整体的BP神经网络误差补偿模型,并对双驱动系统进行动力学建模和重复定位精度测量等,最终实现行程230mm?265mm,机床整体定位进给精度为10nm级,输出载荷?20N,满足人工骨多孔钛合金精密加工制造技术要求。