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。

而作為超精密(mi)加工(gong)(gong)技術(shu)基礎的超精密(mi)數(shu)(shu)控(kong)機床(chuang)也已廣泛應用(yong)于(yu)國防(fang)工(gong)(gong)業、信息(xi)工(gong)(gong)業和民用(yong)產品的加工(gong)(gong)中，成為各國優(you)先(xian)發展的關鍵加工(gong)(gong)設備，各國均對作為機床(chuang)核心的數(shu)(shu)控(kong)技術(shu)進行保密(mi)，以確保其在制造領域內的優(you)勢地位(wei)。

美國、英國、德國和(he)日本等(deng)發(fa)達(da)國家都把發(fa)展超(chao)(chao)精(jing)密(mi)(mi)(mi)(mi)數(shu)控(kong)機(ji)(ji)(ji)床加(jia)工(gong)技(ji)術(shu)作為發(fa)展國家制(zhi)(zhi)造(zao)技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)重要(yao)(yao)戰略，并取得了(le)很(hen)大(da)(da)(da)成就。而我(wo)國雖在超(chao)(chao)精(jing)密(mi)(mi)(mi)(mi)數(shu)控(kong)技(ji)術(shu)方面進(jin)行了(le)大(da)(da)(da)量的(de)(de)(de)研究(jiu)，也(ye)已(yi)有數(shu)家機(ji)(ji)(ji)構研制(zhi)(zhi)出了(le)超(chao)(chao)精(jing)密(mi)(mi)(mi)(mi)數(shu)控(kong)機(ji)(ji)(ji)床，但(dan)卻不能滿足航空航天(tian)工(gong)業、民用電子工(gong)業等(deng)對(dui)超(chao)(chao)精(jing)密(mi)(mi)(mi)(mi)加(jia)工(gong)設備的(de)(de)(de)需(xu)求，很(hen)多超(chao)(chao)精(jing)密(mi)(mi)(mi)(mi)數(shu)控(kong)機(ji)(ji)(ji)床仍主要(yao)(yao)依賴(lai)進(jin)口，尤其(qi)是還沒有開發(fa)出能加(jia)工(gong)600mm以(yi)上尺寸零(ling)(ling)件的(de)(de)(de)大(da)(da)(da)型超(chao)(chao)精(jing)密(mi)(mi)(mi)(mi)數(shu)控(kong)加(jia)工(gong)的(de)(de)(de)設備。因(yin)此，迫切需(xu)要(yao)(yao)研制(zhi)(zhi)該類超(chao)(chao)精(jing)密(mi)(mi)(mi)(mi)數(shu)控(kong)機(ji)(ji)(ji)床極其(qi)相(xiang)關技(ji)術(shu)，以(yi)填補空白，提升我(wo)國在大(da)(da)(da)型超(chao)(chao)精(jing)密(mi)(mi)(mi)(mi)零(ling)(ling)件加(jia)工(gong)方面的(de)(de)(de)技(ji)術(shu)水(shui)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軸的(de)伺(si)服(fu)電機和(he)工作臺C1軸的(de)磨(mo)擦輪驅(qu)動電機均選用ai系列電機。伺(si)服(fu)驅(qu)動器采用高速(su)高精度(du)的(de)HRV（HighResponseVector）控(kong)制，并具有高精度(du)的(de)電流檢出能力，可以實現高速(su)、高精度(du)、穩定的(de)進(jin)給。

進給(gei)軸(zhou)(zhou)X、Z采用(yong)雙(shuang)反(fan)饋的(de)策略(lve)，速度反(fan)饋通(tong)過裝(zhuang)在(zai)(zai)伺服電(dian)機(ji)(ji)(ji)上(shang)的(de)光(guang)電(dian)編碼器(qi)來實(shi)現(xian)，位置反(fan)饋利用(yong)海(hai)德漢(han)（Heidenhain）的(de)精密(mi)光(guang)柵尺實(shi)現(xian)，并(bing)選(xuan)配(pei)倍頻(pin)轉換卡，使位置分(fen)辨力達到40nm以上(shang)，從而使得整(zheng)個(ge)數(shu)(shu)(shu)(shu)控伺服系統(tong)的(de)分(fen)辨力優(you)(you)于(yu)50nm.本系統(tong)旨在(zai)(zai)為(wei)(wei)(wei)“大(da)型非球面光(guang)學零件(jian)超(chao)精密(mi)機(ji)(ji)(ji)床(chuang)(chuang)(chuang)‘提供(gong)滿(man)足技(ji)術(shu)要(yao)(yao)求的(de)配(pei)套數(shu)(shu)(shu)(shu)控系統(tong)。所(suo)裝(zhuang)配(pei)的(de)機(ji)(ji)(ji)床(chuang)(chuang)(chuang)布局為(wei)(wei)(wei)雙(shuang)立柱、雙(shuang)橫梁(liang)立式龍門(men)結(jie)構，為(wei)(wei)(wei)X軸(zhou)(zhou)和Z軸(zhou)(zhou)兩軸(zhou)(zhou)聯動加工(gong)(gong)(gong)，X軸(zhou)(zhou)的(de)最大(da)行程為(wei)(wei)(wei)600mm，Z軸(zhou)(zhou)的(de)最大(da)行程為(wei)(wei)(wei)200旋轉工(gong)(gong)(gong)作臺為(wei)(wei)(wei)摩擦輪驅動。機(ji)(ji)(ji)床(chuang)(chuang)(chuang)加工(gong)(gong)(gong)工(gong)(gong)(gong)件(jian)最大(da)直徑為(wei)(wei)(wei)01000mm，加工(gong)(gong)(gong)精度優(you)(you)于(yu)2Um，要(yao)(yao)求數(shu)(shu)(shu)(shu)控系統(tong)的(de)分(fen)辨率(lv)為(wei)(wei)(wei)50nm.為(wei)(wei)(wei)滿(man)足超(chao)精密(mi)數(shu)(shu)(shu)(shu)控機(ji)(ji)(ji)床(chuang)(chuang)(chuang)的(de)工(gong)(gong)(gong)業化(hua)和實(shi)用(yong)化(hua)的(de)要(yao)(yao)求，數(shu)(shu)(shu)(shu)控系統(tong)的(de)數(shu)(shu)(shu)(shu)控裝(zhuang)置選(xuan)用(yong)FANUC- 18I作為(wei)(wei)(wei)本系統(tong)的(de)CNC裝(zhuang)置。控制系統(tong)的(de)硬件(jian)結(jie)構如(ru)所(suo)示。

本超精密機(ji)床的數(shu)控系(xi)統主(zhu)要由工業PC機(ji)，數(shu)控裝置(zhi)（CNC），X、Z軸伺服(fu)進(jin)給系(xi)統，位置(zhi)'反饋系(xi)統，工作臺進(jin)給系(xi)統和主(zhu)軸進(jin)給系(xi)統6大部分組成。

數控裝置是數控系統的(de)核心，其功能是接(jie)受reserved.組合機：床與自(zi)動化加工技術（600mm）、高(gao)分辨力（50mi）的(de)指標要求，而且(qie)能頭(tou)現人工智能納(na)米輪廓控制(zhi)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。

為實現系統的(de)開放性和實時性，特研制(zhi)一套較(jiao)為完善的(de)數控機床(chuang)的(de)控制(zhi)管理軟(ruan)件，其具有文(wen)檔管理、數控編(bian)程、參數設置(zhi)、數控加(jia)工(gong)、加(jia)工(gong)仿真、故(gu)障(zhang)診斷等功(gong)能。