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(jing)密加工(gong)(gong)(gong)技術(shu)基礎(chu)的(de)超精(jing)密數(shu)控機床(chuang)也已廣泛應用于國(guo)防工(gong)(gong)(gong)業、信息工(gong)(gong)(gong)業和民用產品的(de)加工(gong)(gong)(gong)中，成為各國(guo)優(you)先發展的(de)關鍵(jian)加工(gong)(gong)(gong)設備，各國(guo)均對作為機床(chuang)核心的(de)數(shu)控技術(shu)進行保(bao)密，以確保(bao)其在制造領域內的(de)優(you)勢地位。

美(mei)國(guo)、英國(guo)、德國(guo)和日本(ben)等發達國(guo)家都把發展超(chao)(chao)(chao)精(jing)密(mi)(mi)數(shu)(shu)控(kong)(kong)機(ji)床(chuang)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)技術(shu)(shu)作為發展國(guo)家制(zhi)(zhi)造技術(shu)(shu)的(de)重要戰略，并取得了(le)很(hen)大(da)成就。而我國(guo)雖在超(chao)(chao)(chao)精(jing)密(mi)(mi)數(shu)(shu)控(kong)(kong)技術(shu)(shu)方(fang)(fang)面進行了(le)大(da)量的(de)研(yan)(yan)究，也已有數(shu)(shu)家機(ji)構(gou)研(yan)(yan)制(zhi)(zhi)出了(le)超(chao)(chao)(chao)精(jing)密(mi)(mi)數(shu)(shu)控(kong)(kong)機(ji)床(chuang)，但卻(que)不能(neng)滿足(zu)航空航天工(gong)(gong)(gong)業、民用(yong)電子工(gong)(gong)(gong)業等對超(chao)(chao)(chao)精(jing)密(mi)(mi)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)設(she)(she)備(bei)的(de)需求，很(hen)多(duo)超(chao)(chao)(chao)精(jing)密(mi)(mi)數(shu)(shu)控(kong)(kong)機(ji)床(chuang)仍主要依賴進口，尤其是(shi)還沒有開(kai)發出能(neng)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)600mm以上尺寸(cun)零件的(de)大(da)型(xing)超(chao)(chao)(chao)精(jing)密(mi)(mi)數(shu)(shu)控(kong)(kong)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)的(de)設(she)(she)備(bei)。因此，迫切需要研(yan)(yan)制(zhi)(zhi)該類超(chao)(chao)(chao)精(jing)密(mi)(mi)數(shu)(shu)控(kong)(kong)機(ji)床(chuang)極(ji)其相(xiang)關技術(shu)(shu)，以填補空白，提升我國(guo)在大(da)型(xing)超(chao)(chao)(chao)精(jing)密(mi)(mi)零件加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)方(fang)(fang)面的(de)技術(shu)(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軸的伺服(fu)(fu)電(dian)(dian)(dian)機和工作臺C1軸的磨擦(ca)輪驅動(dong)電(dian)(dian)(dian)機均選(xuan)用(yong)(yong)ai系列電(dian)(dian)(dian)機。伺服(fu)(fu)驅動(dong)器(qi)采用(yong)(yong)高(gao)(gao)速高(gao)(gao)精度的HRV（HighResponseVector）控制，并(bing)具(ju)有高(gao)(gao)精度的電(dian)(dian)(dian)流檢出(chu)能(neng)力(li)，可以實現高(gao)(gao)速、高(gao)(gao)精度、穩定的進給。

進(jin)給(gei)軸(zhou)X、Z采用雙反(fan)饋(kui)(kui)的(de)(de)(de)策(ce)略，速度反(fan)饋(kui)(kui)通過裝(zhuang)在(zai)伺服電(dian)機上(shang)的(de)(de)(de)光電(dian)編碼器來實現，位置反(fan)饋(kui)(kui)利用海德漢（Heidenhain）的(de)(de)(de)精密光柵尺實現，并選配(pei)(pei)倍頻轉換卡，使位置分辨力(li)達到(dao)40nm以上(shang)，從(cong)而使得整(zheng)個(ge)數(shu)控(kong)伺服系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)分辨力(li)優于(yu)50nm.本系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)旨(zhi)在(zai)為(wei)(wei)“大型非(fei)球面(mian)光學零件超精密機床(chuang)‘提供滿(man)足技(ji)術要(yao)(yao)求(qiu)的(de)(de)(de)配(pei)(pei)套數(shu)控(kong)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)。所(suo)裝(zhuang)配(pei)(pei)的(de)(de)(de)機床(chuang)布局為(wei)(wei)雙立(li)柱、雙橫梁立(li)式(shi)龍門結構，為(wei)(wei)X軸(zhou)和Z軸(zhou)兩(liang)軸(zhou)聯動加(jia)工(gong)(gong)，X軸(zhou)的(de)(de)(de)最(zui)(zui)大行程為(wei)(wei)600mm，Z軸(zhou)的(de)(de)(de)最(zui)(zui)大行程為(wei)(wei)200旋轉工(gong)(gong)作(zuo)臺為(wei)(wei)摩擦輪驅(qu)動。機床(chuang)加(jia)工(gong)(gong)工(gong)(gong)件最(zui)(zui)大直徑為(wei)(wei)01000mm，加(jia)工(gong)(gong)精度優于(yu)2Um，要(yao)(yao)求(qiu)數(shu)控(kong)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)分辨率為(wei)(wei)50nm.為(wei)(wei)滿(man)足超精密數(shu)控(kong)機床(chuang)的(de)(de)(de)工(gong)(gong)業化和實用化的(de)(de)(de)要(yao)(yao)求(qiu)，數(shu)控(kong)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)數(shu)控(kong)裝(zhuang)置選用FANUC- 18I作(zuo)為(wei)(wei)本系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)CNC裝(zhuang)置。控(kong)制系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)硬件結構如所(suo)示。

本超精密機(ji)床的數控(kong)系(xi)統主要由(you)工業PC機(ji)，數控(kong)裝置（CNC），X、Z軸(zhou)(zhou)伺(si)服進(jin)(jin)給(gei)系(xi)統，位(wei)置'反饋系(xi)統，工作臺進(jin)(jin)給(gei)系(xi)統和主軸(zhou)(zhou)進(jin)(jin)給(gei)系(xi)統6大部分組成。

數控裝置是(shi)數控系統的核(he)心，其功能(neng)是(shi)接(jie)受reserved.組(zu)合(he)機：床與自動化加工(gong)技術（600mm）、高分辨(bian)力（50mi）的指標要求(qiu)，而(er)且能(neng)頭現人工(gong)智能(neng)納米輪廓控制和高精度的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(shi)現(xian)系統的(de)開(kai)放性和實(shi)時性，特研制一套較(jiao)為完善的(de)數(shu)控(kong)(kong)機床(chuang)的(de)控(kong)(kong)制管理軟件，其具有文檔管理、數(shu)控(kong)(kong)編程(cheng)、參數(shu)設(she)置、數(shu)控(kong)(kong)加工、加工仿真、故障診斷等功(gong)能。