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(wei)超精(jing)密加(jia)(jia)工(gong)(gong)技術(shu)基礎的(de)(de)超精(jing)密數(shu)(shu)控機(ji)床(chuang)也已(yi)廣泛應用(yong)于國防工(gong)(gong)業(ye)、信息(xi)工(gong)(gong)業(ye)和民(min)用(yong)產品的(de)(de)加(jia)(jia)工(gong)(gong)中，成為(wei)各國優(you)先(xian)發展(zhan)的(de)(de)關(guan)鍵加(jia)(jia)工(gong)(gong)設(she)備，各國均對作(zuo)為(wei)機(ji)床(chuang)核心(xin)的(de)(de)數(shu)(shu)控技術(shu)進行保密，以(yi)確保其在制造(zao)領域內的(de)(de)優(you)勢地(di)位。

美(mei)國(guo)(guo)、英國(guo)(guo)、德國(guo)(guo)和日(ri)本(ben)等發(fa)達(da)國(guo)(guo)家都把發(fa)展(zhan)超(chao)(chao)(chao)精(jing)(jing)密(mi)數(shu)控機(ji)床(chuang)加(jia)(jia)工(gong)技(ji)(ji)術作為(wei)發(fa)展(zhan)國(guo)(guo)家制造(zao)技(ji)(ji)術的(de)重要(yao)戰略，并(bing)取得了很大成(cheng)就。而我(wo)(wo)國(guo)(guo)雖在超(chao)(chao)(chao)精(jing)(jing)密(mi)數(shu)控技(ji)(ji)術方面進行了大量的(de)研究(jiu)，也已有數(shu)家機(ji)構研制出了超(chao)(chao)(chao)精(jing)(jing)密(mi)數(shu)控機(ji)床(chuang)，但(dan)卻不能滿足航(hang)空航(hang)天工(gong)業、民(min)用電(dian)子(zi)工(gong)業等對超(chao)(chao)(chao)精(jing)(jing)密(mi)加(jia)(jia)工(gong)設(she)備的(de)需求(qiu)，很多(duo)超(chao)(chao)(chao)精(jing)(jing)密(mi)數(shu)控機(ji)床(chuang)仍(reng)主要(yao)依(yi)賴進口，尤其是(shi)還(huan)沒有開發(fa)出能加(jia)(jia)工(gong)600mm以(yi)上尺寸零(ling)件的(de)大型(xing)超(chao)(chao)(chao)精(jing)(jing)密(mi)數(shu)控加(jia)(jia)工(gong)的(de)設(she)備。因此(ci)，迫切需要(yao)研制該類超(chao)(chao)(chao)精(jing)(jing)密(mi)數(shu)控機(ji)床(chuang)極其相(xiang)關技(ji)(ji)術，以(yi)填補空白，提升(sheng)我(wo)(wo)國(guo)(guo)在大型(xing)超(chao)(chao)(chao)精(jing)(jing)密(mi)零(ling)件加(jia)(jia)工(gong)方面的(de)技(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軸的伺服(fu)電機(ji)(ji)和工作臺(tai)C1軸的磨擦輪驅(qu)動電機(ji)(ji)均(jun)選(xuan)用ai系列電機(ji)(ji)。伺服(fu)驅(qu)動器采(cai)用高速高精(jing)度(du)的HRV（HighResponseVector）控制，并具有(you)高精(jing)度(du)的電流(liu)檢(jian)出能(neng)力，可(ke)以(yi)實現高速、高精(jing)度(du)、穩定的進給。

進給軸(zhou)(zhou)X、Z采用(yong)雙(shuang)反饋(kui)(kui)的(de)(de)策略，速度反饋(kui)(kui)通過裝在(zai)伺服電機上(shang)(shang)的(de)(de)光電編(bian)碼器來實現，位置反饋(kui)(kui)利用(yong)海德漢（Heidenhain）的(de)(de)精(jing)密(mi)光柵尺實現，并選(xuan)(xuan)配(pei)倍頻轉換卡(ka)，使位置分(fen)辨力達(da)到40nm以上(shang)(shang)，從而(er)使得整(zheng)個數控伺服系(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)分(fen)辨力優(you)于50nm.本系(xi)統(tong)(tong)(tong)旨在(zai)為(wei)(wei)(wei)“大型(xing)非球面光學零件(jian)超(chao)精(jing)密(mi)機床(chuang)‘提(ti)供滿(man)足(zu)技術要(yao)求的(de)(de)配(pei)套數控系(xi)統(tong)(tong)(tong)。所裝配(pei)的(de)(de)機床(chuang)布(bu)局為(wei)(wei)(wei)雙(shuang)立柱、雙(shuang)橫梁(liang)立式龍(long)門結(jie)構，為(wei)(wei)(wei)X軸(zhou)(zhou)和Z軸(zhou)(zhou)兩軸(zhou)(zhou)聯(lian)動加工(gong)(gong)(gong)，X軸(zhou)(zhou)的(de)(de)最(zui)大行(xing)程(cheng)為(wei)(wei)(wei)600mm，Z軸(zhou)(zhou)的(de)(de)最(zui)大行(xing)程(cheng)為(wei)(wei)(wei)200旋(xuan)轉工(gong)(gong)(gong)作臺為(wei)(wei)(wei)摩擦輪驅(qu)動。機床(chuang)加工(gong)(gong)(gong)工(gong)(gong)(gong)件(jian)最(zui)大直(zhi)徑為(wei)(wei)(wei)01000mm，加工(gong)(gong)(gong)精(jing)度優(you)于2Um，要(yao)求數控系(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)分(fen)辨率(lv)為(wei)(wei)(wei)50nm.為(wei)(wei)(wei)滿(man)足(zu)超(chao)精(jing)密(mi)數控機床(chuang)的(de)(de)工(gong)(gong)(gong)業(ye)化(hua)和實用(yong)化(hua)的(de)(de)要(yao)求，數控系(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)數控裝置選(xuan)(xuan)用(yong)FANUC- 18I作為(wei)(wei)(wei)本系(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)CNC裝置。控制系(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)硬(ying)件(jian)結(jie)構如所示(shi)。

本超精(jing)密(mi)機床的數控(kong)系(xi)(xi)統(tong)(tong)主要由(you)工(gong)業PC機，數控(kong)裝置（CNC），X、Z軸伺服進(jin)給系(xi)(xi)統(tong)(tong)，位置'反(fan)饋(kui)系(xi)(xi)統(tong)(tong)，工(gong)作臺進(jin)給系(xi)(xi)統(tong)(tong)和主軸進(jin)給系(xi)(xi)統(tong)(tong)6大(da)部(bu)分(fen)組成。

數控裝置是數控系統的(de)核心，其功能是接受reserved.組合機：床與自動化加工(gong)技術（600mm）、高(gao)分辨力（50mi）的(de)指標要求(qiu)，而(er)且(qie)能頭(tou)現(xian)人工(gong)智(zhi)能納(na)米輪廓控制(zhi)和高(gao)精度的(de)NURBS插(cha)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。

為實現系統的(de)開放(fang)性和(he)實時性，特(te)研制一套較為完(wan)善的(de)數(shu)(shu)(shu)控(kong)機(ji)床的(de)控(kong)制管(guan)理軟件(jian)，其具(ju)有文檔(dang)管(guan)理、數(shu)(shu)(shu)控(kong)編程(cheng)、參數(shu)(shu)(shu)設置、數(shu)(shu)(shu)控(kong)加(jia)工、加(jia)工仿(fang)真、故障診斷等功(gong)能。