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(wei)超精密(mi)加工(gong)技術(shu)基礎(chu)的超精密(mi)數(shu)控機床(chuang)也已廣泛應用(yong)于國防工(gong)業、信息工(gong)業和(he)民用(yong)產品的加工(gong)中，成(cheng)為(wei)各國優(you)先發展的關鍵加工(gong)設(she)備，各國均對作為(wei)機床(chuang)核心的數(shu)控技術(shu)進行(xing)保密(mi)，以確保其(qi)在制造(zao)領(ling)域(yu)內的優(you)勢地位。

美國(guo)、英(ying)國(guo)、德國(guo)和日本等發達國(guo)家(jia)都把(ba)發展(zhan)超(chao)(chao)精(jing)密數控(kong)機(ji)床加(jia)工(gong)技(ji)術(shu)作為發展(zhan)國(guo)家(jia)制造(zao)技(ji)術(shu)的重要戰略，并取得(de)了(le)很(hen)大成就。而我國(guo)雖在超(chao)(chao)精(jing)密數控(kong)技(ji)術(shu)方(fang)(fang)面(mian)進(jin)行了(le)大量的研究，也已有(you)數家(jia)機(ji)構(gou)研制出(chu)了(le)超(chao)(chao)精(jing)密數控(kong)機(ji)床，但卻不能滿足航空航天工(gong)業(ye)、民(min)用電子工(gong)業(ye)等對(dui)超(chao)(chao)精(jing)密加(jia)工(gong)設備的需求(qiu)，很(hen)多(duo)超(chao)(chao)精(jing)密數控(kong)機(ji)床仍主要依賴進(jin)口(kou)，尤其(qi)是還(huan)沒有(you)開(kai)發出(chu)能加(jia)工(gong)600mm以上尺寸零件(jian)的大型超(chao)(chao)精(jing)密數控(kong)加(jia)工(gong)的設備。因此(ci)，迫切需要研制該類(lei)超(chao)(chao)精(jing)密數控(kong)機(ji)床極其(qi)相關(guan)技(ji)術(shu)，以填補(bu)空白，提升我國(guo)在大型超(chao)(chao)精(jing)密零件(jian)加(jia)工(gong)方(fang)(fang)面(mian)的技(ji)術(shu)水(shui)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(zhou)的伺服電機(ji)和工作臺C1軸(zhou)的磨擦輪驅(qu)動電機(ji)均選用ai系列電機(ji)。伺服驅(qu)動器采用高速高精度(du)的HRV（HighResponseVector）控(kong)制(zhi)，并具有(you)高精度(du)的電流檢(jian)出能力，可以實現(xian)高速、高精度(du)、穩(wen)定的進給。

進給軸(zhou)(zhou)X、Z采(cai)用(yong)雙(shuang)反(fan)饋(kui)的(de)(de)(de)(de)策略，速(su)度反(fan)饋(kui)通過裝(zhuang)在(zai)伺(si)服電(dian)(dian)機(ji)(ji)上的(de)(de)(de)(de)光電(dian)(dian)編碼器(qi)來實現(xian)，位置(zhi)反(fan)饋(kui)利用(yong)海德漢（Heidenhain）的(de)(de)(de)(de)精密(mi)光柵尺實現(xian)，并選配(pei)(pei)倍頻轉換(huan)卡，使位置(zhi)分辨力達(da)到40nm以上，從而使得整個數(shu)控(kong)伺(si)服系(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)分辨力優(you)于50nm.本系(xi)統(tong)(tong)(tong)旨在(zai)為(wei)(wei)“大(da)型非球面光學零件(jian)(jian)超精密(mi)機(ji)(ji)床‘提供滿足技術要(yao)求(qiu)的(de)(de)(de)(de)配(pei)(pei)套(tao)數(shu)控(kong)系(xi)統(tong)(tong)(tong)。所裝(zhuang)配(pei)(pei)的(de)(de)(de)(de)機(ji)(ji)床布局為(wei)(wei)雙(shuang)立柱、雙(shuang)橫梁立式龍門結構，為(wei)(wei)X軸(zhou)(zhou)和(he)Z軸(zhou)(zhou)兩軸(zhou)(zhou)聯動加(jia)工(gong)(gong)，X軸(zhou)(zhou)的(de)(de)(de)(de)最(zui)大(da)行程為(wei)(wei)600mm，Z軸(zhou)(zhou)的(de)(de)(de)(de)最(zui)大(da)行程為(wei)(wei)200旋轉工(gong)(gong)作臺(tai)為(wei)(wei)摩擦輪驅動。機(ji)(ji)床加(jia)工(gong)(gong)工(gong)(gong)件(jian)(jian)最(zui)大(da)直徑為(wei)(wei)01000mm，加(jia)工(gong)(gong)精度優(you)于2Um，要(yao)求(qiu)數(shu)控(kong)系(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)分辨率為(wei)(wei)50nm.為(wei)(wei)滿足超精密(mi)數(shu)控(kong)機(ji)(ji)床的(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)業化和(he)實用(yong)化的(de)(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)，數(shu)控(kong)系(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)數(shu)控(kong)裝(zhuang)置(zhi)選用(yong)FANUC- 18I作為(wei)(wei)本系(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)CNC裝(zhuang)置(zhi)。控(kong)制系(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)硬(ying)件(jian)(jian)結構如所示(shi)。

本(ben)超精密機(ji)(ji)床的數控系統(tong)主(zhu)要由工(gong)業(ye)PC機(ji)(ji)，數控裝置（CNC），X、Z軸(zhou)伺服進給(gei)系統(tong)，位置'反(fan)饋系統(tong)，工(gong)作臺進給(gei)系統(tong)和主(zhu)軸(zhou)進給(gei)系統(tong)6大部分組(zu)成。

數控裝(zhuang)置是數控系統的核(he)心(xin)，其功能(neng)是接(jie)受reserved.組(zu)合(he)機：床與自動化(hua)加工(gong)技(ji)術（600mm）、高分辨(bian)力（50mi）的指標(biao)要求，而且能(neng)頭現(xian)人工(gong)智能(neng)納(na)米(mi)輪廓控制和(he)高精度的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。

為實現(xian)系統的(de)(de)開(kai)放(fang)性和實時(shi)性，特研制(zhi)(zhi)一套較為完善的(de)(de)數(shu)控(kong)機床(chuang)的(de)(de)控(kong)制(zhi)(zhi)管理軟(ruan)件，其具有文檔管理、數(shu)控(kong)編程、參數(shu)設置、數(shu)控(kong)加工、加工仿真、故(gu)障(zhang)診斷等功能。