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)超(chao)精(jing)密加(jia)工技(ji)術基(ji)礎的(de)(de)(de)超(chao)精(jing)密數控機(ji)床(chuang)也已廣泛(fan)應用于國防工業、信息工業和民用產品的(de)(de)(de)加(jia)工中，成(cheng)為(wei)各國優先發展的(de)(de)(de)關(guan)鍵加(jia)工設備，各國均(jun)對作為(wei)機(ji)床(chuang)核(he)心的(de)(de)(de)數控技(ji)術進行保密，以確保其在制造(zao)領域內的(de)(de)(de)優勢(shi)地位(wei)。

美國(guo)、英(ying)國(guo)、德國(guo)和日(ri)本(ben)等發(fa)(fa)(fa)達國(guo)家(jia)都(dou)把發(fa)(fa)(fa)展超(chao)(chao)精(jing)密(mi)數控(kong)(kong)機(ji)(ji)床(chuang)加(jia)(jia)工技(ji)術作為發(fa)(fa)(fa)展國(guo)家(jia)制(zhi)造技(ji)術的(de)重要戰略，并取得了(le)(le)很大成就(jiu)。而我(wo)國(guo)雖在超(chao)(chao)精(jing)密(mi)數控(kong)(kong)技(ji)術方面(mian)進(jin)行了(le)(le)大量的(de)研(yan)究，也已有(you)數家(jia)機(ji)(ji)構(gou)研(yan)制(zhi)出(chu)(chu)了(le)(le)超(chao)(chao)精(jing)密(mi)數控(kong)(kong)機(ji)(ji)床(chuang)，但(dan)卻不能(neng)滿(man)足航空航天(tian)工業、民用電子(zi)工業等對(dui)超(chao)(chao)精(jing)密(mi)加(jia)(jia)工設(she)備的(de)需求，很多超(chao)(chao)精(jing)密(mi)數控(kong)(kong)機(ji)(ji)床(chuang)仍主要依賴進(jin)口，尤其是還沒有(you)開發(fa)(fa)(fa)出(chu)(chu)能(neng)加(jia)(jia)工600mm以(yi)上(shang)尺寸(cun)零件的(de)大型超(chao)(chao)精(jing)密(mi)數控(kong)(kong)加(jia)(jia)工的(de)設(she)備。因此，迫切需要研(yan)制(zhi)該類超(chao)(chao)精(jing)密(mi)數控(kong)(kong)機(ji)(ji)床(chuang)極其相關技(ji)術，以(yi)填補空白，提升我(wo)國(guo)在大型超(chao)(chao)精(jing)密(mi)零件加(jia)(jia)工方面(mian)的(de)技(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軸的(de)(de)伺(si)服電機和工作臺C1軸的(de)(de)磨擦輪驅動電機均選(xuan)用ai系列電機。伺(si)服驅動器采用高(gao)速高(gao)精度(du)的(de)(de)HRV（HighResponseVector）控制，并具有高(gao)精度(du)的(de)(de)電流檢(jian)出能(neng)力(li)，可以(yi)實現高(gao)速、高(gao)精度(du)、穩定的(de)(de)進給。

進(jin)給軸(zhou)(zhou)X、Z采(cai)用雙反(fan)(fan)饋的(de)(de)(de)(de)策略，速(su)度反(fan)(fan)饋通過裝(zhuang)(zhuang)在伺服(fu)電機上(shang)的(de)(de)(de)(de)光電編碼(ma)器來實現，位(wei)置(zhi)反(fan)(fan)饋利用海德漢（Heidenhain）的(de)(de)(de)(de)精密(mi)光柵尺(chi)實現，并選配(pei)(pei)倍(bei)頻轉換卡，使(shi)(shi)位(wei)置(zhi)分(fen)(fen)辨(bian)力達到(dao)40nm以上(shang)，從而使(shi)(shi)得整個數(shu)控(kong)(kong)(kong)(kong)伺服(fu)系(xi)(xi)統的(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)辨(bian)力優于(yu)50nm.本系(xi)(xi)統旨(zhi)在為“大(da)型非球面光學零件超精密(mi)機床(chuang)‘提供滿足(zu)技術要(yao)求的(de)(de)(de)(de)配(pei)(pei)套(tao)數(shu)控(kong)(kong)(kong)(kong)系(xi)(xi)統。所裝(zhuang)(zhuang)配(pei)(pei)的(de)(de)(de)(de)機床(chuang)布局為雙立(li)柱、雙橫梁(liang)立(li)式龍門結構，為X軸(zhou)(zhou)和Z軸(zhou)(zhou)兩軸(zhou)(zhou)聯(lian)動加工(gong)，X軸(zhou)(zhou)的(de)(de)(de)(de)最大(da)行(xing)(xing)程為600mm，Z軸(zhou)(zhou)的(de)(de)(de)(de)最大(da)行(xing)(xing)程為200旋轉工(gong)作臺為摩擦(ca)輪驅動。機床(chuang)加工(gong)工(gong)件最大(da)直徑為01000mm，加工(gong)精度優于(yu)2Um，要(yao)求數(shu)控(kong)(kong)(kong)(kong)系(xi)(xi)統的(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)辨(bian)率為50nm.為滿足(zu)超精密(mi)數(shu)控(kong)(kong)(kong)(kong)機床(chuang)的(de)(de)(de)(de)工(gong)業(ye)化和實用化的(de)(de)(de)(de)要(yao)求，數(shu)控(kong)(kong)(kong)(kong)系(xi)(xi)統的(de)(de)(de)(de)數(shu)控(kong)(kong)(kong)(kong)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)選用FANUC- 18I作為本系(xi)(xi)統的(de)(de)(de)(de)CNC裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)。控(kong)(kong)(kong)(kong)制系(xi)(xi)統的(de)(de)(de)(de)硬件結構如所示。

本超(chao)精密機床的(de)數控系(xi)(xi)統(tong)主(zhu)(zhu)要由工業PC機，數控裝置(zhi)（CNC），X、Z軸(zhou)(zhou)伺服進給系(xi)(xi)統(tong)，位(wei)置(zhi)'反(fan)饋系(xi)(xi)統(tong)，工作臺進給系(xi)(xi)統(tong)和主(zhu)(zhu)軸(zhou)(zhou)進給系(xi)(xi)統(tong)6大部分組成。

數控(kong)(kong)裝(zhuang)置是(shi)數控(kong)(kong)系統的(de)核心(xin)，其功能(neng)是(shi)接受(shou)reserved.組(zu)合機(ji)：床與自(zi)動化加工(gong)技術（600mm）、高(gao)分辨(bian)力（50mi）的(de)指標要求，而(er)且(qie)能(neng)頭現人工(gong)智能(neng)納米輪廓控(kong)(kong)制和高(gao)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。

為實(shi)現系(xi)統的開放性(xing)和實(shi)時性(xing)，特研(yan)制(zhi)(zhi)一套較(jiao)為完善的數控(kong)機床的控(kong)制(zhi)(zhi)管理軟件，其具有文檔(dang)管理、數控(kong)編(bian)程、參(can)數設(she)置、數控(kong)加工(gong)、加工(gong)仿真、故障診斷(duan)等功能。