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(er)作(zuo)為超(chao)精密(mi)加(jia)工(gong)(gong)技(ji)術基礎的(de)超(chao)精密(mi)數控(kong)機(ji)床也已廣泛應用于國防工(gong)(gong)業(ye)、信息工(gong)(gong)業(ye)和民用產(chan)品的(de)加(jia)工(gong)(gong)中，成為各國優先發展的(de)關鍵加(jia)工(gong)(gong)設備，各國均對作(zuo)為機(ji)床核心的(de)數控(kong)技(ji)術進行保密(mi)，以確(que)保其在制造領域內(nei)的(de)優勢地位。

美國、英國、德國和日本等發(fa)達(da)國家都把發(fa)展(zhan)超(chao)(chao)(chao)精(jing)(jing)(jing)密(mi)數(shu)控(kong)(kong)機(ji)(ji)(ji)床加(jia)(jia)工(gong)(gong)技術(shu)作為發(fa)展(zhan)國家制(zhi)造技術(shu)的重(zhong)要戰略(lve)，并取得了很大成就。而我(wo)國雖(sui)在超(chao)(chao)(chao)精(jing)(jing)(jing)密(mi)數(shu)控(kong)(kong)技術(shu)方面進(jin)行了大量的研(yan)究，也(ye)已有數(shu)家機(ji)(ji)(ji)構研(yan)制(zhi)出了超(chao)(chao)(chao)精(jing)(jing)(jing)密(mi)數(shu)控(kong)(kong)機(ji)(ji)(ji)床，但卻不能滿足(zu)航(hang)空航(hang)天(tian)工(gong)(gong)業、民用電子(zi)工(gong)(gong)業等對超(chao)(chao)(chao)精(jing)(jing)(jing)密(mi)加(jia)(jia)工(gong)(gong)設備的需求，很多超(chao)(chao)(chao)精(jing)(jing)(jing)密(mi)數(shu)控(kong)(kong)機(ji)(ji)(ji)床仍(reng)主要依賴進(jin)口，尤(you)其(qi)是還沒有開發(fa)出能加(jia)(jia)工(gong)(gong)600mm以上尺寸(cun)零件的大型(xing)超(chao)(chao)(chao)精(jing)(jing)(jing)密(mi)數(shu)控(kong)(kong)加(jia)(jia)工(gong)(gong)的設備。因此，迫切需要研(yan)制(zhi)該類超(chao)(chao)(chao)精(jing)(jing)(jing)密(mi)數(shu)控(kong)(kong)機(ji)(ji)(ji)床極其(qi)相(xiang)關技術(shu)，以填補空白(bai)，提升我(wo)國在大型(xing)超(chao)(chao)(chao)精(jing)(jing)(jing)密(mi)零件加(jia)(jia)工(gong)(gong)方面的技術(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(zhou)的(de)伺(si)服(fu)(fu)電(dian)機(ji)和工作(zuo)臺C1軸(zhou)的(de)磨擦輪驅動電(dian)機(ji)均(jun)選(xuan)用ai系列電(dian)機(ji)。伺(si)服(fu)(fu)驅動器采用高(gao)速(su)高(gao)精(jing)度的(de)HRV（HighResponseVector）控(kong)制(zhi)，并具(ju)有高(gao)精(jing)度的(de)電(dian)流(liu)檢出(chu)能力，可以實現高(gao)速(su)、高(gao)精(jing)度、穩(wen)定的(de)進給。

進給軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)X、Z采用雙反饋的(de)(de)(de)(de)策略(lve)，速(su)度反饋通(tong)過裝(zhuang)在伺服電機(ji)(ji)上的(de)(de)(de)(de)光電編碼器來實現(xian)，位置反饋利用海德漢（Heidenhain）的(de)(de)(de)(de)精(jing)密光柵尺實現(xian)，并選(xuan)配倍頻轉換卡，使(shi)位置分(fen)辨力達(da)到40nm以上，從而使(shi)得整個數控(kong)伺服系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)分(fen)辨力優(you)于(yu)(yu)50nm.本系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)旨在為(wei)“大型(xing)非球面(mian)光學零件(jian)超(chao)精(jing)密機(ji)(ji)床(chuang)‘提供滿足技術要求(qiu)的(de)(de)(de)(de)配套數控(kong)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)。所裝(zhuang)配的(de)(de)(de)(de)機(ji)(ji)床(chuang)布局為(wei)雙立柱、雙橫梁(liang)立式龍(long)門結構(gou)，為(wei)X軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)和(he)Z軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)兩軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)聯動加(jia)(jia)工，X軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)的(de)(de)(de)(de)最大行程為(wei)600mm，Z軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)的(de)(de)(de)(de)最大行程為(wei)200旋(xuan)轉工作臺為(wei)摩擦輪驅動。機(ji)(ji)床(chuang)加(jia)(jia)工工件(jian)最大直徑為(wei)01000mm，加(jia)(jia)工精(jing)度優(you)于(yu)(yu)2Um，要求(qiu)數控(kong)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)分(fen)辨率為(wei)50nm.為(wei)滿足超(chao)精(jing)密數控(kong)機(ji)(ji)床(chuang)的(de)(de)(de)(de)工業(ye)化和(he)實用化的(de)(de)(de)(de)要求(qiu)，數控(kong)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)數控(kong)裝(zhuang)置選(xuan)用FANUC- 18I作為(wei)本系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)CNC裝(zhuang)置。控(kong)制系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)硬件(jian)結構(gou)如(ru)所示。

本超精密機(ji)床的(de)數(shu)控(kong)系統(tong)主要由(you)工業PC機(ji)，數(shu)控(kong)裝置(zhi)（CNC），X、Z軸伺(si)服進(jin)(jin)給(gei)系統(tong)，位置(zhi)'反(fan)饋(kui)系統(tong)，工作臺進(jin)(jin)給(gei)系統(tong)和(he)主軸進(jin)(jin)給(gei)系統(tong)6大(da)部分組成(cheng)。

數(shu)控(kong)裝置是數(shu)控(kong)系統的核(he)心，其(qi)功能是接(jie)受reserved.組合(he)機：床(chuang)與自動化加工(gong)技(ji)術(shu)（600mm）、高分辨力(li)（50mi）的指(zhi)標(biao)要(yao)求，而(er)且(qie)能頭現人工(gong)智能納米輪(lun)廓控(kong)制和高精(jing)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。

為實現系統(tong)的開(kai)放性和實時(shi)性，特(te)研制(zhi)一套較為完善的數(shu)控(kong)(kong)機床的控(kong)(kong)制(zhi)管(guan)理軟件，其具(ju)有(you)文檔管(guan)理、數(shu)控(kong)(kong)編程(cheng)、參數(shu)設置、數(shu)控(kong)(kong)加工、加工仿真、故障診斷等功能。