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。

而作為超精密(mi)(mi)加工(gong)技術(shu)基礎的(de)超精密(mi)(mi)數(shu)控機(ji)床(chuang)也已(yi)廣泛(fan)應用(yong)于(yu)國(guo)防工(gong)業、信息(xi)工(gong)業和(he)民用(yong)產品的(de)加工(gong)中，成為各國(guo)優先發(fa)展的(de)關鍵加工(gong)設備(bei)，各國(guo)均對作為機(ji)床(chuang)核(he)心(xin)的(de)數(shu)控技術(shu)進行保密(mi)(mi)，以確(que)保其(qi)在制(zhi)造領域內的(de)優勢地(di)位。

美國、英國、德國和日本等發(fa)達國家都(dou)把發(fa)展(zhan)超(chao)(chao)精(jing)密(mi)(mi)(mi)數(shu)(shu)控(kong)機(ji)(ji)床(chuang)加(jia)工(gong)(gong)技術作為(wei)發(fa)展(zhan)國家制(zhi)造技術的(de)(de)重要戰略，并取得了(le)很大(da)(da)成就。而(er)我(wo)國雖在超(chao)(chao)精(jing)密(mi)(mi)(mi)數(shu)(shu)控(kong)技術方面進行了(le)大(da)(da)量的(de)(de)研究，也已有數(shu)(shu)家機(ji)(ji)構研制(zhi)出(chu)了(le)超(chao)(chao)精(jing)密(mi)(mi)(mi)數(shu)(shu)控(kong)機(ji)(ji)床(chuang)，但卻不能(neng)滿足(zu)航(hang)空航(hang)天工(gong)(gong)業、民用電子工(gong)(gong)業等對超(chao)(chao)精(jing)密(mi)(mi)(mi)加(jia)工(gong)(gong)設備(bei)的(de)(de)需(xu)求，很多超(chao)(chao)精(jing)密(mi)(mi)(mi)數(shu)(shu)控(kong)機(ji)(ji)床(chuang)仍(reng)主(zhu)要依賴進口(kou)，尤其(qi)(qi)是還沒有開(kai)發(fa)出(chu)能(neng)加(jia)工(gong)(gong)600mm以(yi)上(shang)尺(chi)寸(cun)零(ling)件的(de)(de)大(da)(da)型超(chao)(chao)精(jing)密(mi)(mi)(mi)數(shu)(shu)控(kong)加(jia)工(gong)(gong)的(de)(de)設備(bei)。因此，迫切(qie)需(xu)要研制(zhi)該類超(chao)(chao)精(jing)密(mi)(mi)(mi)數(shu)(shu)控(kong)機(ji)(ji)床(chuang)極(ji)其(qi)(qi)相關技術，以(yi)填(tian)補空白，提(ti)升我(wo)國在大(da)(da)型超(chao)(chao)精(jing)密(mi)(mi)(mi)零(ling)件加(jia)工(gong)(gong)方面的(de)(de)技術水平(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軸的伺服電機(ji)和(he)工作臺(tai)C1軸的磨擦輪驅(qu)動電機(ji)均選(xuan)用ai系列電機(ji)。伺服驅(qu)動器采用高(gao)速(su)高(gao)精(jing)度的HRV（HighResponseVector）控制，并(bing)具有高(gao)精(jing)度的電流(liu)檢出能力，可以實現高(gao)速(su)、高(gao)精(jing)度、穩定的進給(gei)。

進給軸(zhou)X、Z采用(yong)雙反饋(kui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)策(ce)略，速度反饋(kui)通過裝(zhuang)在伺(si)(si)服電機(ji)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)光電編碼器來實(shi)現(xian)，位置(zhi)反饋(kui)利用(yong)海德漢（Heidenhain）的(de)(de)(de)(de)(de)(de)精密光柵尺實(shi)現(xian)，并選(xuan)配倍頻轉換卡，使位置(zhi)分(fen)辨力達到40nm以上，從(cong)而使得(de)整個數(shu)控(kong)伺(si)(si)服系(xi)(xi)統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)辨力優于50nm.本(ben)系(xi)(xi)統旨在為(wei)(wei)“大(da)型非球面光學零(ling)件(jian)超(chao)精密機(ji)床(chuang)(chuang)‘提(ti)供(gong)滿足(zu)技術要(yao)(yao)求的(de)(de)(de)(de)(de)(de)配套數(shu)控(kong)系(xi)(xi)統。所裝(zhuang)配的(de)(de)(de)(de)(de)(de)機(ji)床(chuang)(chuang)布局為(wei)(wei)雙立(li)柱、雙橫梁(liang)立(li)式龍門結構，為(wei)(wei)X軸(zhou)和Z軸(zhou)兩軸(zhou)聯動加工(gong)(gong)，X軸(zhou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)最大(da)行程(cheng)為(wei)(wei)600mm，Z軸(zhou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)最大(da)行程(cheng)為(wei)(wei)200旋(xuan)轉工(gong)(gong)作(zuo)臺為(wei)(wei)摩擦(ca)輪(lun)驅(qu)動。機(ji)床(chuang)(chuang)加工(gong)(gong)工(gong)(gong)件(jian)最大(da)直徑(jing)為(wei)(wei)01000mm，加工(gong)(gong)精度優于2Um，要(yao)(yao)求數(shu)控(kong)系(xi)(xi)統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)辨率為(wei)(wei)50nm.為(wei)(wei)滿足(zu)超(chao)精密數(shu)控(kong)機(ji)床(chuang)(chuang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)業(ye)化(hua)和實(shi)用(yong)化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)(yao)求，數(shu)控(kong)系(xi)(xi)統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)控(kong)裝(zhuang)置(zhi)選(xuan)用(yong)FANUC- 18I作(zuo)為(wei)(wei)本(ben)系(xi)(xi)統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)CNC裝(zhuang)置(zhi)。控(kong)制(zhi)系(xi)(xi)統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硬件(jian)結構如(ru)所示(shi)。

本超精密機床(chuang)的數(shu)控系(xi)統(tong)主要(yao)由工業PC機，數(shu)控裝置（CNC），X、Z軸(zhou)伺服進(jin)給系(xi)統(tong)，位置'反饋系(xi)統(tong)，工作臺進(jin)給系(xi)統(tong)和主軸(zhou)進(jin)給系(xi)統(tong)6大部分組(zu)成。

數(shu)控裝置是數(shu)控系(xi)統的核(he)心，其功(gong)能是接受(shou)reserved.組合機：床與(yu)自(zi)動化加工(gong)(gong)技術（600mm）、高分辨力(li)（50mi）的指標(biao)要求(qiu)，而且(qie)能頭現人工(gong)(gong)智能納米輪(lun)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(wei)實(shi)現系統(tong)的開放性和實(shi)時性，特研制一套較為(wei)完(wan)善的數(shu)控機床的控制管理(li)(li)軟件(jian)，其具有文檔管理(li)(li)、數(shu)控編程、參數(shu)設置(zhi)、數(shu)控加工、加工仿(fang)真、故障診斷等功能。