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(chao)精密加工(gong)技術基礎的(de)超(chao)精密數(shu)控機(ji)(ji)床也已廣泛應用于(yu)國(guo)防工(gong)業、信息工(gong)業和民用產品的(de)加工(gong)中，成(cheng)為(wei)各(ge)國(guo)優(you)先發展的(de)關鍵加工(gong)設(she)備，各(ge)國(guo)均對作(zuo)為(wei)機(ji)(ji)床核心(xin)的(de)數(shu)控技術進行保密，以確保其在(zai)制造(zao)領域(yu)內的(de)優(you)勢地位。

美國(guo)、英國(guo)、德國(guo)和(he)日本等(deng)發達國(guo)家(jia)都把發展超精(jing)密(mi)(mi)數(shu)(shu)控(kong)(kong)機床(chuang)加(jia)工(gong)技(ji)術(shu)作(zuo)為(wei)發展國(guo)家(jia)制(zhi)造技(ji)術(shu)的(de)重要戰略(lve)，并(bing)取得了(le)很大成(cheng)就。而(er)我國(guo)雖在超精(jing)密(mi)(mi)數(shu)(shu)控(kong)(kong)技(ji)術(shu)方面(mian)進行了(le)大量的(de)研(yan)究，也(ye)已有數(shu)(shu)家(jia)機構研(yan)制(zhi)出了(le)超精(jing)密(mi)(mi)數(shu)(shu)控(kong)(kong)機床(chuang)，但卻不(bu)能(neng)滿足(zu)航空航天工(gong)業、民用電(dian)子工(gong)業等(deng)對超精(jing)密(mi)(mi)加(jia)工(gong)設備的(de)需(xu)求，很多(duo)超精(jing)密(mi)(mi)數(shu)(shu)控(kong)(kong)機床(chuang)仍(reng)主要依賴(lai)進口，尤其是還沒有開發出能(neng)加(jia)工(gong)600mm以(yi)上尺寸零(ling)件(jian)的(de)大型(xing)(xing)超精(jing)密(mi)(mi)數(shu)(shu)控(kong)(kong)加(jia)工(gong)的(de)設備。因此(ci)，迫切需(xu)要研(yan)制(zhi)該類(lei)超精(jing)密(mi)(mi)數(shu)(shu)控(kong)(kong)機床(chuang)極其相關技(ji)術(shu)，以(yi)填補空白，提(ti)升我國(guo)在大型(xing)(xing)超精(jing)密(mi)(mi)零(ling)件(jian)加(jia)工(gong)方面(mian)的(de)技(ji)術(shu)水平。

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(de)(de)伺服電機(ji)(ji)(ji)和工作臺(tai)C1軸的(de)(de)磨擦輪驅動電機(ji)(ji)(ji)均選用ai系列電機(ji)(ji)(ji)。伺服驅動器采用高(gao)(gao)速高(gao)(gao)精(jing)度(du)的(de)(de)HRV（HighResponseVector）控制，并具(ju)有(you)高(gao)(gao)精(jing)度(du)的(de)(de)電流檢出能力，可以實現高(gao)(gao)速、高(gao)(gao)精(jing)度(du)、穩(wen)定的(de)(de)進給(gei)。

進給軸(zhou)(zhou)X、Z采(cai)用(yong)雙(shuang)反饋的策略，速度(du)反饋通過裝(zhuang)在伺(si)服(fu)電(dian)機上的光電(dian)編碼器(qi)來實(shi)現，位置(zhi)反饋利用(yong)海德漢(han)（Heidenhain）的精(jing)(jing)密光柵(zha)尺(chi)實(shi)現，并(bing)選配(pei)(pei)(pei)倍(bei)頻(pin)轉換卡(ka)，使位置(zhi)分(fen)辨(bian)力達到40nm以上，從(cong)而使得整個數控伺(si)服(fu)系統(tong)的分(fen)辨(bian)力優(you)于50nm.本系統(tong)旨在為(wei)“大(da)型(xing)非球面光學零(ling)件(jian)超精(jing)(jing)密機床‘提(ti)供滿足(zu)技術要(yao)求的配(pei)(pei)(pei)套數控系統(tong)。所(suo)裝(zhuang)配(pei)(pei)(pei)的機床布(bu)局為(wei)雙(shuang)立柱、雙(shuang)橫梁(liang)立式龍門結構，為(wei)X軸(zhou)(zhou)和Z軸(zhou)(zhou)兩軸(zhou)(zhou)聯動加工，X軸(zhou)(zhou)的最大(da)行程(cheng)為(wei)600mm，Z軸(zhou)(zhou)的最大(da)行程(cheng)為(wei)200旋轉工作臺為(wei)摩擦輪驅動。機床加工工件(jian)最大(da)直徑為(wei)01000mm，加工精(jing)(jing)度(du)優(you)于2Um，要(yao)求數控系統(tong)的分(fen)辨(bian)率為(wei)50nm.為(wei)滿足(zu)超精(jing)(jing)密數控機床的工業化和實(shi)用(yong)化的要(yao)求，數控系統(tong)的數控裝(zhuang)置(zhi)選用(yong)FANUC- 18I作為(wei)本系統(tong)的CNC裝(zhuang)置(zhi)。控制系統(tong)的硬件(jian)結構如所(suo)示(shi)。

本超精密機(ji)床的(de)數控系(xi)統(tong)(tong)主(zhu)要由工業PC機(ji)，數控裝置（CNC），X、Z軸伺服進給(gei)系(xi)統(tong)(tong)，位置'反饋系(xi)統(tong)(tong)，工作臺進給(gei)系(xi)統(tong)(tong)和(he)主(zhu)軸進給(gei)系(xi)統(tong)(tong)6大(da)部(bu)分組成。

數(shu)(shu)控裝(zhuang)置是數(shu)(shu)控系統的(de)核心，其功能是接(jie)受reserved.組(zu)合機：床與(yu)自動(dong)化加工技(ji)術（600mm）、高(gao)分辨力（50mi）的(de)指標要求(qiu)，而且能頭現人工智(zhi)能納米輪(lun)廓控制和高(gao)精度的(de)NURBS插補(bu)。

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(xian)系(xi)統的開放性(xing)和實時(shi)性(xing)，特(te)研(yan)制一(yi)套較為完善的數(shu)控機床的控制管理(li)軟件，其(qi)具有文檔(dang)管理(li)、數(shu)控編(bian)程、參數(shu)設置、數(shu)控加工、加工仿真、故障診斷等(deng)功(gong)能。