本实用新型涉及一种时序控制表面微结构阵列加工装置，加工装置包括基础支撑单元、z轴调整单元、试件精密定位单元以及加工主运动产生单元。z轴调整单元和试件精密定位单元安装在基础支撑单元上，加工主运动产生单元安装在z轴调整单元上，试件通过熔融石蜡粘附到试件精密定位单元的导轨滑块组件上。通过控制加工主运动产生单元、x轴精密定位单元及y轴精密定位单元的压电叠堆间的驱动电压时序，实现加工工具头与试件的时序接触与分离，从而在试件表面形成可控表面微结构阵列。优点在于：本装置利用时序控制方法，加工微结构形状、大小、间距可方便控制，加工过程简单、高效，在调控材料表面光学、摩擦学、润湿性等功能方面具有潜在应用前景。