本发明提供一种基于CCD视觉的薄壁球壳表面微结构超精密控形加工系统运动单元定位装置与方法，属于超精密控形加工系统找正领域。为解决薄壁球壳表面微结构加工系统各运动单元初始空间位置无法高效标定的问题，基于CCD视觉，通过程序回零，建立机床坐标系；通过程序控制各直线运动单元微进给，完成对刀，实现直线运动单元初始位置找正；由CCD相机捕获液压B轴回转运动单元过渡盘特征点在三种不同回转角度下的位置坐标，经数据处理，得到液压B轴回转运动单元回转中心空间坐标，完成液压B轴运动单元初始位置找正；由CCD相机捕捉刀具球头球心，获取其相对于液压B轴回转中心连线距离及其与Z轴移动方向夹角，完成铣削轴运动单元定位。