超精密外圓磨床所能達到的磨削精度在生產發展的不同時期有不同的精度范圍。目前，根據磨削精度，磨削可分為普通磨削、精密磨削和超精密磨削。而超精密磨床的主要特點就是其磨削精度非常高。其選用細粒度砂輪，通過砂輪的精細修整，使磨粒具有微棱和等距性。磨削后，磨削面留下的磨痕極細，殘留高度極小。
超精密磨床的主要工具也是它的一個特點，超硬磨削層非常薄，磨削深度極小，要求磨料具有高溫強度和高溫壓力，因此選用金剛石和立方氮化硼超硬磨料；由于表面粗糙度要求不高，因此，超精密磨床磨削工具采用的是超硬磨料砂輪。
超精密磨削工藝是一種超精細切削加工工藝，超精密磨削是一種在晶體內部進行磨削，去除的加工余量很小，很可能與工件所需的精度程度相媲美的極薄切削。超精密磨削工藝的極限精度除了受超精密磨床主軸和床身剛性的影響外，還與砂輪的選擇和平衡以及工件中心孔的加工精度有關。
超精密外圓磨床具有獨立基礎的抗震結構。這種抗震結構能夠將磨削過程中由于振動引起的分散控制在水平。部分超精密磨床設有恒溫室，為磨削和測量保持必要的溫度環境，從而在無金屬膨脹的情況下進行加工。主要用于生產通常由堅硬且難以加工的材料制成的高質量和功能性零件。超精密磨削工藝的目標是為電子和光學行業以及天文應用生成具有高表面光潔度、高形狀精度和表面完整性的零件。

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