1、超精密加工技術已成為一個國家制造技術水平的重要標志之一，是先進制造技術的重要支柱和提高制造技術水平的關鍵。

而作(zuo)為超精密(mi)加(jia)(jia)工(gong)技術基礎的(de)超精密(mi)數控機床也已廣(guang)泛(fan)應用于國防工(gong)業、信息(xi)工(gong)業和民用產品的(de)加(jia)(jia)工(gong)中，成為各(ge)國優先發展的(de)關(guan)鍵加(jia)(jia)工(gong)設備，各(ge)國均對作(zuo)為機床核心的(de)數控技術進行(xing)保(bao)密(mi)，以確(que)保(bao)其(qi)在制造(zao)領域內(nei)的(de)優勢地(di)位。

美國(guo)、英國(guo)、德國(guo)和日本等發(fa)(fa)達國(guo)家(jia)都把發(fa)(fa)展超(chao)精(jing)(jing)密數(shu)(shu)控(kong)(kong)機(ji)床(chuang)(chuang)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)技(ji)(ji)(ji)術作(zuo)為發(fa)(fa)展國(guo)家(jia)制(zhi)造技(ji)(ji)(ji)術的(de)重要戰(zhan)略，并取(qu)得(de)了(le)很大(da)成(cheng)就。而(er)我國(guo)雖在(zai)超(chao)精(jing)(jing)密數(shu)(shu)控(kong)(kong)技(ji)(ji)(ji)術方(fang)面(mian)進行(xing)了(le)大(da)量的(de)研究，也已有數(shu)(shu)家(jia)機(ji)構研制(zhi)出了(le)超(chao)精(jing)(jing)密數(shu)(shu)控(kong)(kong)機(ji)床(chuang)(chuang)，但卻不能滿足航(hang)空航(hang)天(tian)工(gong)(gong)(gong)業(ye)、民(min)用電子工(gong)(gong)(gong)業(ye)等對超(chao)精(jing)(jing)密加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)設(she)備的(de)需(xu)求，很多超(chao)精(jing)(jing)密數(shu)(shu)控(kong)(kong)機(ji)床(chuang)(chuang)仍主要依(yi)賴進口，尤其是還(huan)沒有開發(fa)(fa)出能加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)600mm以(yi)上尺(chi)寸(cun)零件的(de)大(da)型(xing)(xing)超(chao)精(jing)(jing)密數(shu)(shu)控(kong)(kong)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)的(de)設(she)備。因(yin)此，迫(po)切需(xu)要研制(zhi)該類超(chao)精(jing)(jing)密數(shu)(shu)控(kong)(kong)機(ji)床(chuang)(chuang)極其相關技(ji)(ji)(ji)術，以(yi)填補空白，提(ti)升我國(guo)在(zai)大(da)型(xing)(xing)超(chao)精(jing)(jing)密零件加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)方(fang)面(mian)的(de)技(ji)(ji)(ji)術水平(ping)。

2、數控系統的硬件構成與功能bookmark1載體送來的加工信息，經計算和處理后去控制機床執行加工任務。

   數控裝置選用FANUC-18I，具有響應速度快，精度高的特點，其CPU為32位計數，當以滿行程為600mm計算時，最小脈沖當量可達1nm.因此，數控系統的分辨力主要取決于檢測反饋系統，數控裝置（CNC）與伺服單元之間選用高速串行通訊接口FSSB協議，可降低外界干擾的影響，最大限度地減小連接電纜；選用了AI（人工智能）納米輪廓控制模塊，不需要使用任何特殊硬件，即可對直線和圓弧進行納米插補，另外還選用了NURBS曲線插補模塊，從而可以獲得更接近于零件設計形狀的光潔加工表面，并能提高插補精度，減小高速傳輸大容量微小程序段的壓力。

X、Z軸(zhou)的(de)伺(si)服(fu)電(dian)(dian)機(ji)和工作臺(tai)C1軸(zhou)的(de)磨擦輪驅動(dong)電(dian)(dian)機(ji)均選用ai系(xi)列電(dian)(dian)機(ji)。伺(si)服(fu)驅動(dong)器(qi)采用高(gao)(gao)速(su)高(gao)(gao)精度(du)的(de)HRV（HighResponseVector）控(kong)制，并具有高(gao)(gao)精度(du)的(de)電(dian)(dian)流檢(jian)出能(neng)力，可以實現高(gao)(gao)速(su)、高(gao)(gao)精度(du)、穩定(ding)的(de)進給。

進給軸(zhou)(zhou)X、Z采用雙反饋的(de)(de)策(ce)略，速度反饋通過裝(zhuang)(zhuang)在伺服電機(ji)上(shang)的(de)(de)光電編碼器(qi)來實(shi)(shi)現，位(wei)置反饋利用海德(de)漢（Heidenhain）的(de)(de)精(jing)密(mi)光柵尺實(shi)(shi)現，并選配(pei)(pei)倍頻轉換(huan)卡，使位(wei)置分辨(bian)力達(da)到40nm以上(shang)，從而使得(de)整個數控(kong)(kong)伺服系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)分辨(bian)力優于(yu)50nm.本系(xi)(xi)統(tong)旨在為(wei)“大型非(fei)球面光學零(ling)件超精(jing)密(mi)機(ji)床(chuang)‘提(ti)供滿足(zu)技術要求(qiu)的(de)(de)配(pei)(pei)套數控(kong)(kong)系(xi)(xi)統(tong)。所裝(zhuang)(zhuang)配(pei)(pei)的(de)(de)機(ji)床(chuang)布(bu)局為(wei)雙立(li)柱、雙橫(heng)梁立(li)式龍門結構，為(wei)X軸(zhou)(zhou)和Z軸(zhou)(zhou)兩軸(zhou)(zhou)聯動(dong)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)，X軸(zhou)(zhou)的(de)(de)最(zui)大行程(cheng)為(wei)600mm，Z軸(zhou)(zhou)的(de)(de)最(zui)大行程(cheng)為(wei)200旋轉工(gong)(gong)(gong)作臺為(wei)摩擦輪(lun)驅動(dong)。機(ji)床(chuang)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)工(gong)(gong)(gong)件最(zui)大直徑為(wei)01000mm，加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)精(jing)度優于(yu)2Um，要求(qiu)數控(kong)(kong)系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)分辨(bian)率為(wei)50nm.為(wei)滿足(zu)超精(jing)密(mi)數控(kong)(kong)機(ji)床(chuang)的(de)(de)工(gong)(gong)(gong)業化和實(shi)(shi)用化的(de)(de)要求(qiu)，數控(kong)(kong)系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)數控(kong)(kong)裝(zhuang)(zhuang)置選用FANUC- 18I作為(wei)本系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)CNC裝(zhuang)(zhuang)置。控(kong)(kong)制系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)硬件結構如所示(shi)。

本超精密機(ji)床(chuang)的(de)數控系統(tong)(tong)主要由(you)工(gong)業PC機(ji)，數控裝置(zhi)（CNC），X、Z軸(zhou)伺服(fu)進給系統(tong)(tong)，位置(zhi)'反饋系統(tong)(tong)，工(gong)作臺進給系統(tong)(tong)和主軸(zhou)進給系統(tong)(tong)6大部分組(zu)成。

數控(kong)(kong)裝(zhuang)置是數控(kong)(kong)系(xi)統(tong)的(de)(de)核心，其功能是接受reserved.組合(he)機：床與自動(dong)化加工(gong)技術（600mm）、高(gao)分(fen)辨力（50mi）的(de)(de)指標要(yao)求，而且能頭現人工(gong)智能納米(mi)輪廓(kuo)控(kong)(kong)制(zhi)和高(gao)精度的(de)(de)NURBS插補。

3、數控系統的軟件結構與功能bookmark4超精密機床數控系統的軟件控制管理技術是其關鍵技術。

為實(shi)現系(xi)統的開放性(xing)和(he)實(shi)時(shi)性(xing)，特研(yan)制一套較為完善(shan)的數(shu)(shu)控(kong)機床的控(kong)制管理(li)軟(ruan)件(jian)，其具(ju)有(you)文檔(dang)管理(li)、數(shu)(shu)控(kong)編(bian)程、參(can)數(shu)(shu)設置、數(shu)(shu)控(kong)加工(gong)、加工(gong)仿真、故(gu)障診(zhen)斷等功能。