自原子力显微镜(AFM)问世以来,其应用领域已由原来的微观表面形貌检测或表面特征的表征扩展到纳米加工。目前,将AFM作为加工工具对不同材料表面进行纳米结构加工已成为AFM主要的应用领域之一,但是受扫描陶管本身移动范围的限制,AFM不能很好的满足机械加工的需求。因此,对基于原子力显微镜的新型加工装置和实验研究具有重要的理论意义和实际价值。本文通过建立一套新型的加工系统,实现了利用原子力显微镜进行毫米尺度、微纳精度的结构加工。首先,设计并搭建了基于原子力显微镜和二维精密定位工作台的加工系统,实现了在保证原子力显微镜超高分辨率的前提下采用机械刻划方法加工毫米尺度微纳精度的加工装置;之后,开发出相应的控制系统,包括硬件以及软件部分,实现微探针和工作台协调运动加工;最后,对该系统进行精度分析,包括直线度、定位精度和重复定位精度的分析,并通过大量的实验,研究用微探针机械刻划方法加工的过程中遇到的加工工艺问题,如进给量、偏置电压、工作台移动速度、工作台移动方向、加工系统的精度等对加工过程的影响,研究用AFM新型装置进行大范围加工存在的一致性问题,并寻找相关解决和补偿方法。最终加工出长度为1毫米以上的具有微纳精度的线阵列和方坑阵列。