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(mi)加(jia)工技(ji)術基礎的(de)超精(jing)密(mi)數(shu)(shu)控(kong)機(ji)床也已廣泛應用(yong)于國防工業、信息工業和民用(yong)產品的(de)加(jia)工中，成(cheng)為各(ge)國優(you)先發展(zhan)的(de)關(guan)鍵加(jia)工設備(bei)，各(ge)國均對(dui)作為機(ji)床核心的(de)數(shu)(shu)控(kong)技(ji)術進(jin)行保密(mi)，以確保其在制造領域內的(de)優(you)勢地位。

美國(guo)、英(ying)國(guo)、德國(guo)和(he)日本等發(fa)達國(guo)家都(dou)把發(fa)展超(chao)(chao)精(jing)密(mi)(mi)(mi)數(shu)(shu)(shu)(shu)控(kong)機(ji)(ji)(ji)床加(jia)工(gong)技(ji)術(shu)作為(wei)發(fa)展國(guo)家制造(zao)技(ji)術(shu)的重要(yao)戰略，并取得了很大(da)成就。而我國(guo)雖(sui)在超(chao)(chao)精(jing)密(mi)(mi)(mi)數(shu)(shu)(shu)(shu)控(kong)技(ji)術(shu)方(fang)面進行了大(da)量的研(yan)究，也已(yi)有數(shu)(shu)(shu)(shu)家機(ji)(ji)(ji)構研(yan)制出了超(chao)(chao)精(jing)密(mi)(mi)(mi)數(shu)(shu)(shu)(shu)控(kong)機(ji)(ji)(ji)床，但卻不能(neng)滿(man)足航空航天工(gong)業、民(min)用(yong)電子工(gong)業等對超(chao)(chao)精(jing)密(mi)(mi)(mi)加(jia)工(gong)設(she)備的需求，很多(duo)超(chao)(chao)精(jing)密(mi)(mi)(mi)數(shu)(shu)(shu)(shu)控(kong)機(ji)(ji)(ji)床仍主(zhu)要(yao)依賴進口(kou)，尤其是還沒有開發(fa)出能(neng)加(jia)工(gong)600mm以(yi)(yi)上(shang)尺寸零件(jian)的大(da)型(xing)超(chao)(chao)精(jing)密(mi)(mi)(mi)數(shu)(shu)(shu)(shu)控(kong)加(jia)工(gong)的設(she)備。因此，迫(po)切(qie)需要(yao)研(yan)制該(gai)類超(chao)(chao)精(jing)密(mi)(mi)(mi)數(shu)(shu)(shu)(shu)控(kong)機(ji)(ji)(ji)床極其相關技(ji)術(shu)，以(yi)(yi)填補空白，提升我國(guo)在大(da)型(xing)超(chao)(chao)精(jing)密(mi)(mi)(mi)零件(jian)加(jia)工(gong)方(fang)面的技(ji)術(shu)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)的伺(si)服電(dian)機(ji)(ji)和(he)工作臺C1軸(zhou)的磨擦(ca)輪驅(qu)動電(dian)機(ji)(ji)均選用(yong)ai系列電(dian)機(ji)(ji)。伺(si)服驅(qu)動器采用(yong)高速(su)高精(jing)度的HRV（HighResponseVector）控(kong)制(zhi)，并(bing)具有高精(jing)度的電(dian)流檢出(chu)能力，可以實現高速(su)、高精(jing)度、穩定的進給。

進給軸(zhou)X、Z采用(yong)雙反(fan)饋(kui)(kui)的(de)(de)策略，速度(du)(du)反(fan)饋(kui)(kui)通過裝在伺服(fu)電機(ji)上(shang)的(de)(de)光(guang)電編碼器來(lai)實(shi)現，位置(zhi)反(fan)饋(kui)(kui)利用(yong)海德漢（Heidenhain）的(de)(de)精(jing)密光(guang)柵(zha)尺(chi)實(shi)現，并選配倍頻轉換卡(ka)，使位置(zhi)分辨(bian)力(li)達到40nm以上(shang)，從(cong)而(er)使得整(zheng)個數控伺服(fu)系(xi)統(tong)的(de)(de)分辨(bian)力(li)優于(yu)(yu)50nm.本系(xi)統(tong)旨在為(wei)(wei)“大(da)型非球面光(guang)學零件超精(jing)密機(ji)床‘提供滿足技術(shu)要求(qiu)(qiu)的(de)(de)配套數控系(xi)統(tong)。所裝配的(de)(de)機(ji)床布局(ju)為(wei)(wei)雙立(li)柱、雙橫梁立(li)式龍門(men)結(jie)構(gou)，為(wei)(wei)X軸(zhou)和(he)Z軸(zhou)兩軸(zhou)聯動加工(gong)，X軸(zhou)的(de)(de)最大(da)行程(cheng)為(wei)(wei)600mm，Z軸(zhou)的(de)(de)最大(da)行程(cheng)為(wei)(wei)200旋(xuan)轉工(gong)作臺為(wei)(wei)摩擦輪驅(qu)動。機(ji)床加工(gong)工(gong)件最大(da)直徑為(wei)(wei)01000mm，加工(gong)精(jing)度(du)(du)優于(yu)(yu)2Um，要求(qiu)(qiu)數控系(xi)統(tong)的(de)(de)分辨(bian)率為(wei)(wei)50nm.為(wei)(wei)滿足超精(jing)密數控機(ji)床的(de)(de)工(gong)業化(hua)和(he)實(shi)用(yong)化(hua)的(de)(de)要求(qiu)(qiu)，數控系(xi)統(tong)的(de)(de)數控裝置(zhi)選用(yong)FANUC- 18I作為(wei)(wei)本系(xi)統(tong)的(de)(de)CNC裝置(zhi)。控制系(xi)統(tong)的(de)(de)硬件結(jie)構(gou)如(ru)所示。

本(ben)超精(jing)密機床(chuang)的數控系(xi)統(tong)(tong)主要由(you)工業PC機，數控裝置（CNC），X、Z軸伺(si)服進給(gei)系(xi)統(tong)(tong)，位置'反饋系(xi)統(tong)(tong)，工作(zuo)臺進給(gei)系(xi)統(tong)(tong)和(he)主軸進給(gei)系(xi)統(tong)(tong)6大部分組成(cheng)。

數控裝置是數控系統的(de)核(he)心(xin)，其功(gong)能(neng)(neng)是接受reserved.組(zu)合機：床與自動化加工技術（600mm）、高(gao)(gao)分(fen)辨力（50mi）的(de)指標要求，而且能(neng)(neng)頭(tou)現人工智能(neng)(neng)納米輪廓控制(zhi)和高(gao)(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。

為實現系統的(de)開放性(xing)(xing)和實時性(xing)(xing)，特研制(zhi)(zhi)一套較為完善的(de)數控機床的(de)控制(zhi)(zhi)管理軟件，其具有文檔管理、數控編程、參數設置(zhi)、數控加(jia)工、加(jia)工仿真(zhen)、故(gu)障診(zhen)斷等(deng)功能。