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(jing)密加工技(ji)術基礎(chu)的超精(jing)密數(shu)控(kong)機(ji)床也已廣泛應用(yong)于國(guo)防(fang)工業、信息工業和民用(yong)產品的加工中，成為(wei)各國(guo)優先發展(zhan)的關鍵加工設備，各國(guo)均對作為(wei)機(ji)床核(he)心的數(shu)控(kong)技(ji)術進行保密，以確保其在(zai)制造領域內的優勢地(di)位。

美國(guo)(guo)、英國(guo)(guo)、德國(guo)(guo)和日本等發達國(guo)(guo)家(jia)都(dou)把(ba)發展超(chao)精(jing)(jing)密(mi)數(shu)(shu)控機床(chuang)加(jia)工(gong)(gong)(gong)技(ji)術(shu)(shu)作為發展國(guo)(guo)家(jia)制(zhi)造(zao)技(ji)術(shu)(shu)的(de)重(zhong)要戰略，并取得了很大(da)成就(jiu)。而我國(guo)(guo)雖在(zai)超(chao)精(jing)(jing)密(mi)數(shu)(shu)控技(ji)術(shu)(shu)方(fang)(fang)面(mian)進行了大(da)量(liang)的(de)研究，也已有(you)數(shu)(shu)家(jia)機構研制(zhi)出了超(chao)精(jing)(jing)密(mi)數(shu)(shu)控機床(chuang)，但(dan)卻不(bu)能滿足航(hang)(hang)空(kong)航(hang)(hang)天工(gong)(gong)(gong)業(ye)、民用電子工(gong)(gong)(gong)業(ye)等對(dui)超(chao)精(jing)(jing)密(mi)加(jia)工(gong)(gong)(gong)設(she)備的(de)需求，很多超(chao)精(jing)(jing)密(mi)數(shu)(shu)控機床(chuang)仍(reng)主要依賴進口(kou)，尤其(qi)是還沒有(you)開發出能加(jia)工(gong)(gong)(gong)600mm以(yi)上尺寸零(ling)件的(de)大(da)型(xing)超(chao)精(jing)(jing)密(mi)數(shu)(shu)控加(jia)工(gong)(gong)(gong)的(de)設(she)備。因此(ci)，迫切需要研制(zhi)該類(lei)超(chao)精(jing)(jing)密(mi)數(shu)(shu)控機床(chuang)極其(qi)相關技(ji)術(shu)(shu)，以(yi)填補空(kong)白，提(ti)升(sheng)我國(guo)(guo)在(zai)大(da)型(xing)超(chao)精(jing)(jing)密(mi)零(ling)件加(jia)工(gong)(gong)(gong)方(fang)(fang)面(mian)的(de)技(ji)術(shu)(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)伺服電機和工(gong)作臺(tai)C1軸的(de)磨(mo)擦輪驅(qu)動電機均(jun)選用ai系(xi)列電機。伺服驅(qu)動器采用高(gao)速(su)(su)高(gao)精度的(de)HRV（HighResponseVector）控制，并具有高(gao)精度的(de)電流檢出能(neng)力，可(ke)以實(shi)現高(gao)速(su)(su)、高(gao)精度、穩(wen)定的(de)進給。

進給軸X、Z采用雙(shuang)反(fan)饋(kui)的(de)(de)策略(lve)，速度(du)反(fan)饋(kui)通過裝在伺(si)服電機上的(de)(de)光電編碼器來實(shi)現，位置(zhi)反(fan)饋(kui)利用海德漢（Heidenhain）的(de)(de)精密(mi)光柵尺實(shi)現，并選配(pei)倍頻轉換卡，使位置(zhi)分(fen)辨力(li)達(da)到40nm以上，從(cong)而使得整個數(shu)(shu)控(kong)(kong)伺(si)服系(xi)統的(de)(de)分(fen)辨力(li)優(you)于50nm.本系(xi)統旨(zhi)在為(wei)(wei)(wei)“大型非(fei)球(qiu)面光學零件超(chao)(chao)精密(mi)機床‘提供滿(man)足技(ji)術要(yao)求的(de)(de)配(pei)套數(shu)(shu)控(kong)(kong)系(xi)統。所裝配(pei)的(de)(de)機床布局為(wei)(wei)(wei)雙(shuang)立(li)(li)柱、雙(shuang)橫梁(liang)立(li)(li)式龍(long)門結構(gou)，為(wei)(wei)(wei)X軸和Z軸兩軸聯(lian)動(dong)加工(gong)，X軸的(de)(de)最大行(xing)程(cheng)為(wei)(wei)(wei)600mm，Z軸的(de)(de)最大行(xing)程(cheng)為(wei)(wei)(wei)200旋轉工(gong)作臺(tai)為(wei)(wei)(wei)摩擦輪驅動(dong)。機床加工(gong)工(gong)件最大直(zhi)徑為(wei)(wei)(wei)01000mm，加工(gong)精度(du)優(you)于2Um，要(yao)求數(shu)(shu)控(kong)(kong)系(xi)統的(de)(de)分(fen)辨率為(wei)(wei)(wei)50nm.為(wei)(wei)(wei)滿(man)足超(chao)(chao)精密(mi)數(shu)(shu)控(kong)(kong)機床的(de)(de)工(gong)業化和實(shi)用化的(de)(de)要(yao)求，數(shu)(shu)控(kong)(kong)系(xi)統的(de)(de)數(shu)(shu)控(kong)(kong)裝置(zhi)選用FANUC- 18I作為(wei)(wei)(wei)本系(xi)統的(de)(de)CNC裝置(zhi)。控(kong)(kong)制系(xi)統的(de)(de)硬件結構(gou)如所示。

本超精密機床的數控(kong)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)主要由工(gong)業PC機，數控(kong)裝置(zhi)(zhi)（CNC），X、Z軸伺服進(jin)給系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)，位置(zhi)(zhi)'反(fan)饋系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)，工(gong)作臺進(jin)給系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)和主軸進(jin)給系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)6大部分組成。

數(shu)控(kong)裝置是數(shu)控(kong)系統的核心，其功(gong)能(neng)是接受reserved.組(zu)合機：床與自動(dong)化加工技術（600mm）、高(gao)分辨力(li)（50mi）的指標要(yao)求，而(er)且能(neng)頭現人工智能(neng)納米輪廓控(kong)制和高(gao)精度(du)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。

為實現系統的(de)開放性和(he)實時性，特研制(zhi)一套較(jiao)為完善的(de)數控(kong)機床的(de)控(kong)制(zhi)管理軟件，其具(ju)有文檔管理、數控(kong)編程、參數設置、數控(kong)加工、加工仿真(zhen)、故障(zhang)診斷等功能。