随着市场需求的变化及发展,微结构光学元件已成为数码相机、传真机、扫描仪等光电产品的关键零部件。基于快速伺服刀架(fast tool servo,FTS)的单点金刚石车削因不需要任何后续加工处理就可加工出具有纳米级表面粗糙度的微结构光学元件而备受瞩目,而车削过程中刀具和工件之间的相对振动被认为是影响加工元件表面质量的主要因素。本文以哈尔滨工业大学精密工程研究所自行研制的台式纳微米车床为研究对象,建立机床的动力学模型,分析超精密加工过程中动态切削力对刀具和工件之间相对位移的影响及机床对地基振动的响应。首先分析了机床动力学研究的主要内容方法,通过对比选用集中参数法建立车床的动力学模型,对台式超精密车床关键部件进行了介绍,并根据车床结构特点并将其划分为5个部件。第二,机床各部分之间结合部的刚度和阻尼是建立机床动力学模型的关键两个参数。通过理论计算求得静压气浮导轨刚度,并通过实验和理论计算结合的方法得出了静压气浮导轨和FTS的阻尼。第三,机械系统的爬行现象是由于滑动表面的动静摩擦力差异造成的。针对超精密机床研究机床爬行的仿真模型,并运用MATLAB进行了爬行过程仿真,得到了爬行临界速度,为切削加工过程中的参数选择提供了依据。最后,本文分析了动态切削力和用白噪声模拟切削力波动及环境扰动作用下对刀具和工件之间相对位移的影响,研究了机床对地基振动作用下的频率响应,为研究机床结构对加工元件表面质量的影响打下基础。