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(zuo)為超(chao)精(jing)密(mi)加工(gong)技(ji)術基(ji)礎(chu)的(de)超(chao)精(jing)密(mi)數控(kong)機(ji)床也(ye)已廣泛應用于國防工(gong)業(ye)、信(xin)息工(gong)業(ye)和民用產品的(de)加工(gong)中(zhong)，成(cheng)為各國優先發展的(de)關鍵(jian)加工(gong)設(she)備(bei)，各國均(jun)對(dui)作(zuo)為機(ji)床核(he)心(xin)的(de)數控(kong)技(ji)術進行保密(mi)，以確(que)保其在制(zhi)造(zao)領域內的(de)優勢地位。

美國(guo)、英國(guo)、德國(guo)和(he)日(ri)本等(deng)發達國(guo)家(jia)(jia)都(dou)把發展超(chao)(chao)(chao)精(jing)(jing)(jing)密數(shu)控(kong)(kong)機(ji)床(chuang)(chuang)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)技(ji)(ji)術(shu)作為發展國(guo)家(jia)(jia)制(zhi)造技(ji)(ji)術(shu)的重要(yao)戰(zhan)略(lve)，并(bing)取得了很(hen)大(da)(da)成就。而(er)我國(guo)雖(sui)在超(chao)(chao)(chao)精(jing)(jing)(jing)密數(shu)控(kong)(kong)技(ji)(ji)術(shu)方面進(jin)行了大(da)(da)量的研究，也已有(you)數(shu)家(jia)(jia)機(ji)構研制(zhi)出(chu)了超(chao)(chao)(chao)精(jing)(jing)(jing)密數(shu)控(kong)(kong)機(ji)床(chuang)(chuang)，但卻不能滿足航空(kong)航天工(gong)(gong)(gong)(gong)業、民用電(dian)子工(gong)(gong)(gong)(gong)業等(deng)對超(chao)(chao)(chao)精(jing)(jing)(jing)密加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)設備的需求，很(hen)多超(chao)(chao)(chao)精(jing)(jing)(jing)密數(shu)控(kong)(kong)機(ji)床(chuang)(chuang)仍主要(yao)依賴進(jin)口，尤其(qi)是還(huan)沒(mei)有(you)開(kai)發出(chu)能加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)600mm以上尺寸零(ling)件的大(da)(da)型超(chao)(chao)(chao)精(jing)(jing)(jing)密數(shu)控(kong)(kong)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)的設備。因(yin)此，迫切(qie)需要(yao)研制(zhi)該類超(chao)(chao)(chao)精(jing)(jing)(jing)密數(shu)控(kong)(kong)機(ji)床(chuang)(chuang)極(ji)其(qi)相關技(ji)(ji)術(shu)，以填(tian)補空(kong)白(bai)，提(ti)升我國(guo)在大(da)(da)型超(chao)(chao)(chao)精(jing)(jing)(jing)密零(ling)件加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)方面的技(ji)(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(fu)電機和工作臺(tai)C1軸(zhou)的磨擦輪驅動電機均選用ai系列(lie)電機。伺(si)服(fu)驅動器采用高(gao)速(su)(su)高(gao)精(jing)度(du)的HRV（HighResponseVector）控制(zhi)，并具(ju)有高(gao)精(jing)度(du)的電流檢出能力(li)，可以實(shi)現(xian)高(gao)速(su)(su)、高(gao)精(jing)度(du)、穩定(ding)的進給。

進給軸X、Z采用(yong)(yong)雙反(fan)(fan)(fan)饋(kui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)策略，速(su)度反(fan)(fan)(fan)饋(kui)通過裝(zhuang)在(zai)(zai)伺服電機(ji)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)電編碼器來實現(xian)，位置(zhi)反(fan)(fan)(fan)饋(kui)利用(yong)(yong)海德漢（Heidenhain）的(de)(de)(de)(de)(de)(de)精密(mi)光(guang)柵尺實現(xian)，并選配(pei)倍頻(pin)轉換卡，使位置(zhi)分辨力達到40nm以上(shang)，從而使得(de)整個數(shu)控伺服系統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)分辨力優(you)于(yu)50nm.本(ben)系統(tong)(tong)旨在(zai)(zai)為(wei)(wei)(wei)(wei)“大(da)型非(fei)球面光(guang)學零件超(chao)精密(mi)機(ji)床(chuang)(chuang)‘提供滿(man)足技術要(yao)求的(de)(de)(de)(de)(de)(de)配(pei)套數(shu)控系統(tong)(tong)。所裝(zhuang)配(pei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)機(ji)床(chuang)(chuang)布局為(wei)(wei)(wei)(wei)雙立柱、雙橫梁立式(shi)龍門結(jie)(jie)構(gou)，為(wei)(wei)(wei)(wei)X軸和(he)Z軸兩(liang)軸聯(lian)動加工(gong)，X軸的(de)(de)(de)(de)(de)(de)最大(da)行程(cheng)為(wei)(wei)(wei)(wei)600mm，Z軸的(de)(de)(de)(de)(de)(de)最大(da)行程(cheng)為(wei)(wei)(wei)(wei)200旋轉工(gong)作臺為(wei)(wei)(wei)(wei)摩擦輪(lun)驅(qu)動。機(ji)床(chuang)(chuang)加工(gong)工(gong)件最大(da)直徑為(wei)(wei)(wei)(wei)01000mm，加工(gong)精度優(you)于(yu)2Um，要(yao)求數(shu)控系統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)分辨率為(wei)(wei)(wei)(wei)50nm.為(wei)(wei)(wei)(wei)滿(man)足超(chao)精密(mi)數(shu)控機(ji)床(chuang)(chuang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)業化(hua)和(he)實用(yong)(yong)化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)求，數(shu)控系統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)控裝(zhuang)置(zhi)選用(yong)(yong)FANUC- 18I作為(wei)(wei)(wei)(wei)本(ben)系統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)CNC裝(zhuang)置(zhi)。控制系統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硬(ying)件結(jie)(jie)構(gou)如所示。

本(ben)超精密機床的數控系(xi)統(tong)主要由工業PC機，數控裝置(zhi)(zhi)（CNC），X、Z軸伺服進給(gei)系(xi)統(tong)，位置(zhi)(zhi)'反(fan)饋系(xi)統(tong)，工作(zuo)臺進給(gei)系(xi)統(tong)和主軸進給(gei)系(xi)統(tong)6大部分組成(cheng)。

數(shu)控裝置(zhi)是(shi)(shi)數(shu)控系統的(de)核心，其功能是(shi)(shi)接受reserved.組(zu)合機：床與自動化加(jia)工技(ji)術（600mm）、高分辨力（50mi）的(de)指標要求，而且(qie)能頭現(xian)人工智能納(na)米輪廓控制(zhi)和高精度的(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。

為實現系統的開放性和實時性，特(te)研制一套(tao)較(jiao)為完善的數(shu)控(kong)機床的控(kong)制管理軟件，其(qi)具有文檔管理、數(shu)控(kong)編程(cheng)、參數(shu)設(she)置、數(shu)控(kong)加工(gong)、加工(gong)仿真、故障診斷等功能。