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。

而作為超精(jing)密加工(gong)(gong)技術基礎的(de)超精(jing)密數控(kong)機(ji)床也已廣泛應用(yong)于國(guo)防工(gong)(gong)業、信息工(gong)(gong)業和(he)民用(yong)產(chan)品的(de)加工(gong)(gong)中(zhong)，成(cheng)為各國(guo)優(you)先發展的(de)關鍵(jian)加工(gong)(gong)設(she)備，各國(guo)均對(dui)作為機(ji)床核心的(de)數控(kong)技術進行保密，以確保其在制造領域內的(de)優(you)勢地位。

美國(guo)(guo)(guo)、英國(guo)(guo)(guo)、德國(guo)(guo)(guo)和日本等發(fa)達國(guo)(guo)(guo)家(jia)都把(ba)發(fa)展超(chao)精(jing)密數(shu)(shu)(shu)控(kong)機床加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)技(ji)術(shu)(shu)作為發(fa)展國(guo)(guo)(guo)家(jia)制造(zao)技(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)重要戰略，并取得了(le)很大成(cheng)就。而我國(guo)(guo)(guo)雖在超(chao)精(jing)密數(shu)(shu)(shu)控(kong)技(ji)術(shu)(shu)方(fang)面進行了(le)大量(liang)的(de)(de)研究，也已有數(shu)(shu)(shu)家(jia)機構研制出了(le)超(chao)精(jing)密數(shu)(shu)(shu)控(kong)機床，但卻(que)不能(neng)滿足(zu)航空(kong)(kong)航天工(gong)(gong)業、民用電子工(gong)(gong)業等對超(chao)精(jing)密加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)設備的(de)(de)需求，很多超(chao)精(jing)密數(shu)(shu)(shu)控(kong)機床仍(reng)主要依賴進口，尤其是還(huan)沒(mei)有開發(fa)出能(neng)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)600mm以上尺寸零(ling)件(jian)的(de)(de)大型超(chao)精(jing)密數(shu)(shu)(shu)控(kong)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)的(de)(de)設備。因此(ci)，迫(po)切需要研制該類超(chao)精(jing)密數(shu)(shu)(shu)控(kong)機床極(ji)其相關技(ji)術(shu)(shu)，以填(tian)補空(kong)(kong)白，提升我國(guo)(guo)(guo)在大型超(chao)精(jing)密零(ling)件(jian)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)方(fang)面的(de)(de)技(ji)術(shu)(shu)水(shui)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)(de)伺(si)服電(dian)機和工(gong)作臺C1軸(zhou)的(de)(de)磨(mo)擦輪驅動(dong)電(dian)機均選用(yong)ai系列(lie)電(dian)機。伺(si)服驅動(dong)器采用(yong)高(gao)(gao)速高(gao)(gao)精度(du)的(de)(de)HRV（HighResponseVector）控制，并具有(you)高(gao)(gao)精度(du)的(de)(de)電(dian)流檢出能力，可以(yi)實(shi)現高(gao)(gao)速、高(gao)(gao)精度(du)、穩定的(de)(de)進給。

進(jin)給軸X、Z采(cai)用雙反(fan)(fan)饋(kui)的(de)(de)策略，速度反(fan)(fan)饋(kui)通過裝在伺服(fu)電機(ji)上的(de)(de)光電編碼器來實(shi)現(xian)，位置反(fan)(fan)饋(kui)利用海德漢（Heidenhain）的(de)(de)精密光柵尺實(shi)現(xian)，并(bing)選配(pei)倍(bei)頻(pin)轉換卡，使(shi)位置分辨力(li)達(da)到40nm以上，從而(er)使(shi)得整個數(shu)(shu)控(kong)伺服(fu)系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)分辨力(li)優于50nm.本系(xi)(xi)統(tong)旨在為(wei)(wei)(wei)(wei)“大型非球面光學零件(jian)超精密機(ji)床(chuang)(chuang)‘提(ti)供(gong)滿(man)足(zu)技術要求的(de)(de)配(pei)套數(shu)(shu)控(kong)系(xi)(xi)統(tong)。所裝配(pei)的(de)(de)機(ji)床(chuang)(chuang)布局為(wei)(wei)(wei)(wei)雙立(li)柱(zhu)、雙橫梁(liang)立(li)式龍門(men)結構，為(wei)(wei)(wei)(wei)X軸和(he)Z軸兩軸聯動加(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)，X軸的(de)(de)最(zui)(zui)大行(xing)程為(wei)(wei)(wei)(wei)600mm，Z軸的(de)(de)最(zui)(zui)大行(xing)程為(wei)(wei)(wei)(wei)200旋轉工(gong)(gong)(gong)(gong)作臺(tai)為(wei)(wei)(wei)(wei)摩擦輪驅(qu)動。機(ji)床(chuang)(chuang)加(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)工(gong)(gong)(gong)(gong)件(jian)最(zui)(zui)大直徑為(wei)(wei)(wei)(wei)01000mm，加(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)精度優于2Um，要求數(shu)(shu)控(kong)系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)分辨率為(wei)(wei)(wei)(wei)50nm.為(wei)(wei)(wei)(wei)滿(man)足(zu)超精密數(shu)(shu)控(kong)機(ji)床(chuang)(chuang)的(de)(de)工(gong)(gong)(gong)(gong)業化和(he)實(shi)用化的(de)(de)要求，數(shu)(shu)控(kong)系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)數(shu)(shu)控(kong)裝置選用FANUC- 18I作為(wei)(wei)(wei)(wei)本系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)CNC裝置。控(kong)制(zhi)系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)硬件(jian)結構如所示。

本(ben)超精密機床的數控系(xi)(xi)統主要由工(gong)業PC機，數控裝置(zhi)(zhi)（CNC），X、Z軸伺服(fu)進(jin)給系(xi)(xi)統，位(wei)置(zhi)(zhi)'反饋系(xi)(xi)統，工(gong)作臺(tai)進(jin)給系(xi)(xi)統和(he)主軸進(jin)給系(xi)(xi)統6大部分(fen)組成。

數(shu)控裝置是數(shu)控系統的(de)核心，其功能是接(jie)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)指標要(yao)求，而(er)且能頭現(xian)人(ren)工(gong)智能納(na)米(mi)輪廓控制(zhi)和高(gao)精度的(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(wei)實(shi)(shi)現系統的(de)開放性和實(shi)(shi)時(shi)性，特研制一套較為(wei)完(wan)善的(de)數(shu)(shu)控(kong)機床的(de)控(kong)制管理軟件，其具有文檔管理、數(shu)(shu)控(kong)編程、參數(shu)(shu)設置、數(shu)(shu)控(kong)加工、加工仿真、故障診斷等(deng)功能。