本发明涉及精密机械加工的技术领域,提出一种超精密定位台,以及将粗定位、精定位和超精定位相结合的三段组合式定位方法。其中,粗定位采用计算机视觉定位方法,定位台在较大的工作行程范围内大部驱动粗定位机构移动,快速完成粗定位;精定位采用粗光栅定位方法,计算机再依据粗光栅产生的莫尔信号大小和极性,判断出位置偏差,以较快速度驱动粗定位机构移动,完成精定位;超精定位采用细光栅定位方法,采用压电陶瓷微位移驱动器,以确保高的定位精度。本发明采用三段组合式定位方法,并利用大步快速驱动与精密驱动相结合的定位,可使超精密定位台在较大的工作行程内实现高精度定位的同时,又能大大缩短定位时间,实现高速定位。