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(chao)精密加工(gong)技(ji)術基礎的超(chao)精密數(shu)控(kong)機床也已廣泛應用于國防(fang)工(gong)業(ye)、信息工(gong)業(ye)和民用產品的加工(gong)中，成為各國優先發展(zhan)的關(guan)鍵加工(gong)設備，各國均對(dui)作為機床核心的數(shu)控(kong)技(ji)術進行(xing)保密，以確保其在(zai)制造領域內的優勢地位。

美國(guo)(guo)、英國(guo)(guo)、德(de)國(guo)(guo)和(he)日本等發(fa)(fa)達國(guo)(guo)家(jia)都把(ba)發(fa)(fa)展(zhan)超(chao)(chao)精(jing)(jing)密(mi)數控(kong)機(ji)床(chuang)加工(gong)(gong)技(ji)術作為(wei)發(fa)(fa)展(zhan)國(guo)(guo)家(jia)制造(zao)技(ji)術的(de)重要戰略，并取得(de)了很大(da)成就。而我國(guo)(guo)雖在超(chao)(chao)精(jing)(jing)密(mi)數控(kong)技(ji)術方面(mian)(mian)進行了大(da)量(liang)的(de)研(yan)究，也(ye)已(yi)有數家(jia)機(ji)構研(yan)制出了超(chao)(chao)精(jing)(jing)密(mi)數控(kong)機(ji)床(chuang)，但卻(que)不能滿足航(hang)空航(hang)天工(gong)(gong)業(ye)、民用電(dian)子(zi)工(gong)(gong)業(ye)等對(dui)超(chao)(chao)精(jing)(jing)密(mi)加工(gong)(gong)設(she)備(bei)的(de)需求，很多超(chao)(chao)精(jing)(jing)密(mi)數控(kong)機(ji)床(chuang)仍主要依賴進口(kou)，尤(you)其是還沒(mei)有開發(fa)(fa)出能加工(gong)(gong)600mm以(yi)上(shang)尺寸零件的(de)大(da)型超(chao)(chao)精(jing)(jing)密(mi)數控(kong)加工(gong)(gong)的(de)設(she)備(bei)。因此，迫切(qie)需要研(yan)制該類(lei)超(chao)(chao)精(jing)(jing)密(mi)數控(kong)機(ji)床(chuang)極其相關技(ji)術，以(yi)填補空白，提升我國(guo)(guo)在大(da)型超(chao)(chao)精(jing)(jing)密(mi)零件加工(gong)(gong)方面(mian)(mian)的(de)技(ji)術水平。

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(si)(si)服電(dian)(dian)機(ji)(ji)和工作臺C1軸的(de)磨(mo)擦(ca)輪驅動電(dian)(dian)機(ji)(ji)均選用ai系列電(dian)(dian)機(ji)(ji)。伺(si)(si)服驅動器采(cai)用高(gao)(gao)(gao)速高(gao)(gao)(gao)精(jing)度的(de)HRV（HighResponseVector）控制，并具有高(gao)(gao)(gao)精(jing)度的(de)電(dian)(dian)流檢出能力，可以實現高(gao)(gao)(gao)速、高(gao)(gao)(gao)精(jing)度、穩定的(de)進(jin)給。

進給軸(zhou)X、Z采用(yong)雙反饋(kui)的(de)(de)(de)(de)策略，速度反饋(kui)通(tong)過裝(zhuang)(zhuang)在伺(si)(si)服電機(ji)(ji)上(shang)的(de)(de)(de)(de)光電編碼(ma)器來實(shi)現，位置反饋(kui)利用(yong)海(hai)德(de)漢（Heidenhain）的(de)(de)(de)(de)精密光柵(zha)尺實(shi)現，并(bing)選配倍頻轉(zhuan)(zhuan)換(huan)卡，使位置分(fen)辨(bian)力達到40nm以上(shang)，從而使得整個(ge)數(shu)控(kong)伺(si)(si)服系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)分(fen)辨(bian)力優于(yu)50nm.本(ben)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)旨在為“大型(xing)非球(qiu)面(mian)光學零件超精密機(ji)(ji)床‘提供滿足(zu)技(ji)術要求的(de)(de)(de)(de)配套(tao)數(shu)控(kong)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)。所裝(zhuang)(zhuang)配的(de)(de)(de)(de)機(ji)(ji)床布局為雙立柱(zhu)、雙橫梁立式(shi)龍門結(jie)構，為X軸(zhou)和Z軸(zhou)兩軸(zhou)聯(lian)動(dong)加(jia)工(gong)(gong)(gong)，X軸(zhou)的(de)(de)(de)(de)最(zui)大行(xing)程(cheng)為600mm，Z軸(zhou)的(de)(de)(de)(de)最(zui)大行(xing)程(cheng)為200旋轉(zhuan)(zhuan)工(gong)(gong)(gong)作臺為摩擦輪驅動(dong)。機(ji)(ji)床加(jia)工(gong)(gong)(gong)工(gong)(gong)(gong)件最(zui)大直徑為01000mm，加(jia)工(gong)(gong)(gong)精度優于(yu)2Um，要求數(shu)控(kong)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)分(fen)辨(bian)率為50nm.為滿足(zu)超精密數(shu)控(kong)機(ji)(ji)床的(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)(gong)業化和實(shi)用(yong)化的(de)(de)(de)(de)要求，數(shu)控(kong)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)數(shu)控(kong)裝(zhuang)(zhuang)置選用(yong)FANUC- 18I作為本(ben)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)CNC裝(zhuang)(zhuang)置。控(kong)制系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)硬(ying)件結(jie)構如(ru)所示(shi)。

本(ben)超精密機床的數控(kong)系(xi)(xi)統(tong)主(zhu)要由(you)工(gong)業PC機，數控(kong)裝置（CNC），X、Z軸伺服進(jin)給(gei)(gei)系(xi)(xi)統(tong)，位(wei)置'反(fan)饋系(xi)(xi)統(tong)，工(gong)作(zuo)臺進(jin)給(gei)(gei)系(xi)(xi)統(tong)和主(zhu)軸進(jin)給(gei)(gei)系(xi)(xi)統(tong)6大部分組成。

數(shu)控裝置是數(shu)控系統的(de)核心，其功能是接(jie)受reserved.組合(he)機：床(chuang)與自動化加工技術(shu)（600mm）、高(gao)分辨力（50mi）的(de)指標(biao)要求，而且能頭(tou)現人工智能納米輪廓控制和高(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(shi)現(xian)系(xi)統的開放(fang)性(xing)(xing)和實(shi)時性(xing)(xing)，特(te)研制(zhi)一套較為完善的數控機(ji)床的控制(zhi)管(guan)理軟件(jian)，其具有(you)文檔管(guan)理、數控編程(cheng)、參數設置、數控加(jia)工(gong)、加(jia)工(gong)仿真、故障診斷等(deng)功能。