三坐标位移平台已经被广泛的应用在航天、医疗、工业生产和测试等领域中，其定位精度的高低对航天控制、生产和测试精度都有很大的影响，所以对三坐标位移台的定位精度提出了越来越高的要求，如何进一步提高位移台的定位精度成为了国内外专家和学者研究的重点。本文中研究的三坐标位移台为开环位移台，使用手动旋转螺纹副的方式控制位移台的移动，既不具备闭环控制系统，也不含有电机控制系统，主要是通过提高机械部件的加工和装配精度、提高光栅尺和电气检测系统的测量精度来提高该类位移台的定位精度。文中介绍了导轨、光栅尺、细分盒以及其他主要电子器件的分析和选择，设计了检测三坐标位移台空间位移量的电气系统，并制作了电气系统操作面板，完成了电气系统硬件和软件的调试，实现了三坐标位移台空间位移量的检测与显示、位移值显示清零、环境温度的检测与显示、各轴行程中点提示、设备故障和温度超限报警以及暂停报警等功能。设计了三坐标位移台各个装配环节的高精度测试方法，基于自准直仪完成了机械部件加工和装配的平面度、平行度、直线度和垂直度的测量与评价，完成了导轨安装的平行度、直线度以及垂直度的测量与评价，分析了环境温度变化、光栅刻线加工误差以及光栅尺安装位置误差对其测量精度的影响，减小光栅尺测量误差带来的影响，保证了各个环节的装配精度达到设计要求，从而实现位移台整体精度达到设计要求。装配完成后，基于九线法和双频激光干涉仪对位移台的几何误差进行测量和辨识，根据几何误差辨识结果，对位移台装配进行精细的调整，进一步提高位移台的整体精度。经过最终的检定和测试，位移台达到X和Y轴行程±10mm、Z轴行程80mm、定位精度1μm的设计要求。