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(jing)密加(jia)工技術(shu)(shu)基礎的(de)(de)超(chao)精(jing)密數控機床也已廣泛應用(yong)于國防工業、信息工業和民用(yong)產品(pin)的(de)(de)加(jia)工中，成(cheng)為各國優(you)先發展的(de)(de)關鍵加(jia)工設(she)備，各國均對作為機床核心的(de)(de)數控技術(shu)(shu)進(jin)行(xing)保密，以確(que)保其在制造領(ling)域內的(de)(de)優(you)勢(shi)地位。

美國、英國、德國和(he)日本等發(fa)達(da)國家(jia)(jia)都把發(fa)展超精(jing)(jing)(jing)密(mi)數(shu)(shu)控(kong)(kong)機(ji)(ji)床(chuang)(chuang)加工(gong)(gong)技(ji)(ji)(ji)術作為發(fa)展國家(jia)(jia)制造技(ji)(ji)(ji)術的(de)(de)重要戰略，并取得了很(hen)大成就(jiu)。而我國雖在(zai)超精(jing)(jing)(jing)密(mi)數(shu)(shu)控(kong)(kong)技(ji)(ji)(ji)術方面進行(xing)了大量的(de)(de)研(yan)究，也已有(you)數(shu)(shu)家(jia)(jia)機(ji)(ji)構研(yan)制出了超精(jing)(jing)(jing)密(mi)數(shu)(shu)控(kong)(kong)機(ji)(ji)床(chuang)(chuang)，但卻不能(neng)滿足航空航天工(gong)(gong)業(ye)、民用電(dian)子工(gong)(gong)業(ye)等對超精(jing)(jing)(jing)密(mi)加工(gong)(gong)設備的(de)(de)需求，很(hen)多超精(jing)(jing)(jing)密(mi)數(shu)(shu)控(kong)(kong)機(ji)(ji)床(chuang)(chuang)仍主要依賴進口，尤其是還沒有(you)開發(fa)出能(neng)加工(gong)(gong)600mm以上(shang)尺寸零(ling)件(jian)的(de)(de)大型超精(jing)(jing)(jing)密(mi)數(shu)(shu)控(kong)(kong)加工(gong)(gong)的(de)(de)設備。因此，迫切需要研(yan)制該類(lei)超精(jing)(jing)(jing)密(mi)數(shu)(shu)控(kong)(kong)機(ji)(ji)床(chuang)(chuang)極其相關技(ji)(ji)(ji)術，以填(tian)補空白(bai)，提升我國在(zai)大型超精(jing)(jing)(jing)密(mi)零(ling)件(jian)加工(gong)(gong)方面的(de)(de)技(ji)(ji)(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(zhou)(zhou)的伺服電機(ji)(ji)和工作臺C1軸(zhou)(zhou)的磨擦輪驅動電機(ji)(ji)均選用(yong)ai系列電機(ji)(ji)。伺服驅動器采用(yong)高(gao)(gao)速高(gao)(gao)精度(du)的HRV（HighResponseVector）控制(zhi)，并具有高(gao)(gao)精度(du)的電流檢(jian)出(chu)能力，可以實現高(gao)(gao)速、高(gao)(gao)精度(du)、穩定(ding)的進(jin)給。

進給軸X、Z采用(yong)雙反(fan)饋的(de)策略，速度反(fan)饋通過裝(zhuang)在(zai)(zai)伺(si)服電機(ji)(ji)(ji)上的(de)光電編碼器來實現，位(wei)置(zhi)反(fan)饋利用(yong)海(hai)德漢（Heidenhain）的(de)精(jing)密(mi)光柵尺(chi)實現，并選(xuan)配(pei)倍(bei)頻轉換卡，使位(wei)置(zhi)分辨(bian)力達(da)到40nm以上，從(cong)而使得整個(ge)數控(kong)伺(si)服系(xi)(xi)統(tong)的(de)分辨(bian)力優(you)于50nm.本(ben)(ben)系(xi)(xi)統(tong)旨(zhi)在(zai)(zai)為(wei)(wei)“大(da)(da)型非球面光學(xue)零(ling)件(jian)超精(jing)密(mi)機(ji)(ji)(ji)床‘提供(gong)滿(man)足技術要(yao)求的(de)配(pei)套數控(kong)系(xi)(xi)統(tong)。所裝(zhuang)配(pei)的(de)機(ji)(ji)(ji)床布局為(wei)(wei)雙立柱、雙橫梁立式(shi)龍(long)門(men)結構(gou)，為(wei)(wei)X軸和Z軸兩(liang)軸聯(lian)動(dong)加(jia)工(gong)(gong)，X軸的(de)最大(da)(da)行(xing)程為(wei)(wei)600mm，Z軸的(de)最大(da)(da)行(xing)程為(wei)(wei)200旋轉工(gong)(gong)作(zuo)臺為(wei)(wei)摩(mo)擦輪(lun)驅動(dong)。機(ji)(ji)(ji)床加(jia)工(gong)(gong)工(gong)(gong)件(jian)最大(da)(da)直徑為(wei)(wei)01000mm，加(jia)工(gong)(gong)精(jing)度優(you)于2Um，要(yao)求數控(kong)系(xi)(xi)統(tong)的(de)分辨(bian)率(lv)為(wei)(wei)50nm.為(wei)(wei)滿(man)足超精(jing)密(mi)數控(kong)機(ji)(ji)(ji)床的(de)工(gong)(gong)業(ye)化和實用(yong)化的(de)要(yao)求，數控(kong)系(xi)(xi)統(tong)的(de)數控(kong)裝(zhuang)置(zhi)選(xuan)用(yong)FANUC- 18I作(zuo)為(wei)(wei)本(ben)(ben)系(xi)(xi)統(tong)的(de)CNC裝(zhuang)置(zhi)。控(kong)制系(xi)(xi)統(tong)的(de)硬件(jian)結構(gou)如所示。

本超精密機床的(de)數控系(xi)統(tong)(tong)(tong)主(zhu)(zhu)要由工(gong)業PC機，數控裝(zhuang)置(zhi)（CNC），X、Z軸(zhou)伺服進給系(xi)統(tong)(tong)(tong)，位置(zhi)'反饋系(xi)統(tong)(tong)(tong)，工(gong)作臺進給系(xi)統(tong)(tong)(tong)和主(zhu)(zhu)軸(zhou)進給系(xi)統(tong)(tong)(tong)6大部分組(zu)成。

數控裝置(zhi)是數控系統(tong)的核(he)心，其功能(neng)是接(jie)受(shou)reserved.組合機(ji)：床與(yu)自動(dong)化加工技術（600mm）、高分辨力(li)（50mi）的指標要求，而且能(neng)頭現人工智能(neng)納米輪(lun)廓控制和高精度(du)的NURBS插補(bu)。

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)實現系統的(de)開放性和(he)實時性，特研(yan)制一套較為(wei)完善(shan)的(de)數(shu)控(kong)機床的(de)控(kong)制管理軟件，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、故障診斷等功能。