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(wei)(wei)超(chao)(chao)精(jing)密加(jia)工技術基礎的(de)(de)(de)超(chao)(chao)精(jing)密數(shu)控機(ji)床也已廣(guang)泛應用于國防工業(ye)、信息工業(ye)和民用產品(pin)的(de)(de)(de)加(jia)工中，成為(wei)(wei)各國優先(xian)發展的(de)(de)(de)關鍵加(jia)工設備，各國均對(dui)作為(wei)(wei)機(ji)床核心的(de)(de)(de)數(shu)控技術進行(xing)保(bao)密，以(yi)確保(bao)其在制(zhi)造領域內的(de)(de)(de)優勢地(di)位。

美國(guo)(guo)(guo)、英國(guo)(guo)(guo)、德國(guo)(guo)(guo)和(he)日本等發(fa)(fa)達國(guo)(guo)(guo)家都把發(fa)(fa)展(zhan)超(chao)(chao)精(jing)(jing)密(mi)(mi)(mi)數(shu)(shu)控(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)床(chuang)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)技(ji)術(shu)(shu)作(zuo)為發(fa)(fa)展(zhan)國(guo)(guo)(guo)家制造技(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)重(zhong)要(yao)戰略(lve)，并(bing)取(qu)得(de)了很大成就。而我國(guo)(guo)(guo)雖在(zai)超(chao)(chao)精(jing)(jing)密(mi)(mi)(mi)數(shu)(shu)控(kong)(kong)(kong)技(ji)術(shu)(shu)方(fang)面進(jin)行了大量的(de)(de)研究，也已有數(shu)(shu)家機(ji)(ji)構研制出了超(chao)(chao)精(jing)(jing)密(mi)(mi)(mi)數(shu)(shu)控(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)床(chuang)，但卻不能滿(man)足航(hang)空(kong)航(hang)天工(gong)(gong)(gong)業(ye)、民(min)用電子工(gong)(gong)(gong)業(ye)等對超(chao)(chao)精(jing)(jing)密(mi)(mi)(mi)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)設備的(de)(de)需(xu)求，很多超(chao)(chao)精(jing)(jing)密(mi)(mi)(mi)數(shu)(shu)控(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)床(chuang)仍主要(yao)依賴進(jin)口，尤其(qi)(qi)是還沒(mei)有開發(fa)(fa)出能加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)600mm以上(shang)尺(chi)寸零(ling)件的(de)(de)大型(xing)超(chao)(chao)精(jing)(jing)密(mi)(mi)(mi)數(shu)(shu)控(kong)(kong)(kong)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)的(de)(de)設備。因此，迫切需(xu)要(yao)研制該(gai)類(lei)超(chao)(chao)精(jing)(jing)密(mi)(mi)(mi)數(shu)(shu)控(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)床(chuang)極其(qi)(qi)相關技(ji)術(shu)(shu)，以填補空(kong)白，提升我國(guo)(guo)(guo)在(zai)大型(xing)超(chao)(chao)精(jing)(jing)密(mi)(mi)(mi)零(ling)件加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)方(fang)面的(de)(de)技(ji)術(shu)(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軸的伺(si)服(fu)電(dian)機和工作臺(tai)C1軸的磨擦(ca)輪驅(qu)動電(dian)機均(jun)選用(yong)ai系列電(dian)機。伺(si)服(fu)驅(qu)動器(qi)采用(yong)高(gao)(gao)速高(gao)(gao)精度的HRV（HighResponseVector）控制，并具有(you)高(gao)(gao)精度的電(dian)流檢出能(neng)力，可以實現高(gao)(gao)速、高(gao)(gao)精度、穩定的進給。

進(jin)給軸(zhou)X、Z采用雙反饋(kui)的策略，速(su)度反饋(kui)通過裝在伺服電(dian)機上的光(guang)電(dian)編碼(ma)器來(lai)實現，位置反饋(kui)利用海德漢(han)（Heidenhain）的精密(mi)光(guang)柵尺實現，并(bing)選配倍頻轉換卡，使位置分辨(bian)力達到40nm以上，從而使得(de)整(zheng)個數(shu)控(kong)(kong)伺服系(xi)統(tong)(tong)(tong)的分辨(bian)力優于50nm.本系(xi)統(tong)(tong)(tong)旨在為(wei)(wei)“大型(xing)非(fei)球面光(guang)學(xue)零件超精密(mi)機床‘提供滿(man)足(zu)(zu)技術要(yao)求的配套數(shu)控(kong)(kong)系(xi)統(tong)(tong)(tong)。所裝配的機床布(bu)局(ju)為(wei)(wei)雙立(li)柱、雙橫(heng)梁立(li)式龍(long)門結構，為(wei)(wei)X軸(zhou)和Z軸(zhou)兩軸(zhou)聯動(dong)加(jia)工(gong)，X軸(zhou)的最大行程為(wei)(wei)600mm，Z軸(zhou)的最大行程為(wei)(wei)200旋轉工(gong)作臺為(wei)(wei)摩擦輪驅動(dong)。機床加(jia)工(gong)工(gong)件最大直徑為(wei)(wei)01000mm，加(jia)工(gong)精度優于2Um，要(yao)求數(shu)控(kong)(kong)系(xi)統(tong)(tong)(tong)的分辨(bian)率為(wei)(wei)50nm.為(wei)(wei)滿(man)足(zu)(zu)超精密(mi)數(shu)控(kong)(kong)機床的工(gong)業化和實用化的要(yao)求，數(shu)控(kong)(kong)系(xi)統(tong)(tong)(tong)的數(shu)控(kong)(kong)裝置選用FANUC- 18I作為(wei)(wei)本系(xi)統(tong)(tong)(tong)的CNC裝置。控(kong)(kong)制系(xi)統(tong)(tong)(tong)的硬(ying)件結構如所示。

本超精密機床(chuang)的(de)數(shu)控(kong)系(xi)統(tong)主(zhu)要由工業PC機，數(shu)控(kong)裝(zhuang)置(zhi)（CNC），X、Z軸(zhou)伺(si)服(fu)進(jin)給系(xi)統(tong)，位置(zhi)'反饋系(xi)統(tong)，工作(zuo)臺進(jin)給系(xi)統(tong)和主(zhu)軸(zhou)進(jin)給系(xi)統(tong)6大部分(fen)組(zu)成。

數控(kong)裝置是數控(kong)系統(tong)的(de)核心(xin)，其功能是接受reserved.組(zu)合機(ji)：床與自動化加工(gong)技術（600mm）、高分(fen)辨(bian)力（50mi）的(de)指標要求，而且能頭現(xian)人工(gong)智(zhi)能納米輪廓控(kong)制和高精度(du)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(wei)實現系統(tong)的(de)(de)(de)開(kai)放性和實時性，特(te)研制一(yi)套較為(wei)完善(shan)的(de)(de)(de)數(shu)控(kong)(kong)機(ji)床的(de)(de)(de)控(kong)(kong)制管(guan)理軟件，其具有文檔管(guan)理、數(shu)控(kong)(kong)編(bian)程、參(can)數(shu)設置、數(shu)控(kong)(kong)加(jia)工(gong)、加(jia)工(gong)仿真、故障診(zhen)斷等(deng)功(gong)能。