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)技(ji)術(shu)基礎的(de)超精(jing)密數控機床也已(yi)廣(guang)泛應用于國(guo)防工(gong)(gong)業、信息工(gong)(gong)業和民用產品的(de)加工(gong)(gong)中，成為各國(guo)優(you)先發(fa)展的(de)關(guan)鍵加工(gong)(gong)設備，各國(guo)均對(dui)作為機床核心的(de)數控技(ji)術(shu)進行(xing)保(bao)密，以確(que)保(bao)其在制(zhi)造領域(yu)內的(de)優(you)勢地(di)位(wei)。

美(mei)國(guo)、英國(guo)、德國(guo)和日本(ben)等(deng)發(fa)達國(guo)家(jia)都(dou)把發(fa)展(zhan)(zhan)超(chao)(chao)精(jing)(jing)密(mi)數(shu)控(kong)機(ji)床(chuang)(chuang)加工(gong)技(ji)(ji)術(shu)作為(wei)發(fa)展(zhan)(zhan)國(guo)家(jia)制(zhi)造技(ji)(ji)術(shu)的(de)(de)重要戰(zhan)略，并取得了(le)很(hen)大(da)成就。而我國(guo)雖在(zai)超(chao)(chao)精(jing)(jing)密(mi)數(shu)控(kong)技(ji)(ji)術(shu)方面進行了(le)大(da)量的(de)(de)研(yan)究，也已(yi)有數(shu)家(jia)機(ji)構(gou)研(yan)制(zhi)出了(le)超(chao)(chao)精(jing)(jing)密(mi)數(shu)控(kong)機(ji)床(chuang)(chuang)，但(dan)卻(que)不(bu)能滿足航(hang)空(kong)航(hang)天工(gong)業、民用電子(zi)工(gong)業等(deng)對超(chao)(chao)精(jing)(jing)密(mi)加工(gong)設(she)備(bei)的(de)(de)需(xu)求，很(hen)多(duo)超(chao)(chao)精(jing)(jing)密(mi)數(shu)控(kong)機(ji)床(chuang)(chuang)仍主(zhu)要依賴進口，尤其(qi)是還沒有開發(fa)出能加工(gong)600mm以上尺寸零件(jian)(jian)的(de)(de)大(da)型(xing)超(chao)(chao)精(jing)(jing)密(mi)數(shu)控(kong)加工(gong)的(de)(de)設(she)備(bei)。因此，迫切需(xu)要研(yan)制(zhi)該類超(chao)(chao)精(jing)(jing)密(mi)數(shu)控(kong)機(ji)床(chuang)(chuang)極(ji)其(qi)相關(guan)技(ji)(ji)術(shu)，以填補空(kong)白，提升我國(guo)在(zai)大(da)型(xing)超(chao)(chao)精(jing)(jing)密(mi)零件(jian)(jian)加工(gong)方面的(de)(de)技(ji)(ji)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軸的(de)伺服電機(ji)(ji)和工作臺C1軸的(de)磨擦(ca)輪驅動(dong)電機(ji)(ji)均選用ai系(xi)列電機(ji)(ji)。伺服驅動(dong)器采用高(gao)(gao)速高(gao)(gao)精度(du)的(de)HRV（HighResponseVector）控制，并具有高(gao)(gao)精度(du)的(de)電流(liu)檢出能力，可以實(shi)現高(gao)(gao)速、高(gao)(gao)精度(du)、穩(wen)定(ding)的(de)進給(gei)。

進(jin)給(gei)軸(zhou)(zhou)(zhou)X、Z采用雙(shuang)反(fan)(fan)饋的(de)(de)(de)(de)策略，速(su)度反(fan)(fan)饋通過裝(zhuang)在伺(si)服電機上的(de)(de)(de)(de)光(guang)電編碼器(qi)來(lai)實現，位置(zhi)反(fan)(fan)饋利用海(hai)德漢（Heidenhain）的(de)(de)(de)(de)精密光(guang)柵尺實現，并選配倍頻轉換卡(ka)，使(shi)位置(zhi)分(fen)辨力達到40nm以上，從而使(shi)得整(zheng)個數(shu)控(kong)伺(si)服系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)分(fen)辨力優于50nm.本(ben)系(xi)(xi)統(tong)旨在為(wei)“大(da)型(xing)非球面光(guang)學零件(jian)(jian)超精密機床(chuang)‘提供滿足(zu)技術要(yao)(yao)求的(de)(de)(de)(de)配套數(shu)控(kong)系(xi)(xi)統(tong)。所(suo)裝(zhuang)配的(de)(de)(de)(de)機床(chuang)布(bu)局為(wei)雙(shuang)立(li)柱(zhu)、雙(shuang)橫梁立(li)式龍門結(jie)構，為(wei)X軸(zhou)(zhou)(zhou)和Z軸(zhou)(zhou)(zhou)兩軸(zhou)(zhou)(zhou)聯動加工(gong)(gong)，X軸(zhou)(zhou)(zhou)的(de)(de)(de)(de)最大(da)行(xing)程為(wei)600mm，Z軸(zhou)(zhou)(zhou)的(de)(de)(de)(de)最大(da)行(xing)程為(wei)200旋轉工(gong)(gong)作臺為(wei)摩擦輪(lun)驅(qu)動。機床(chuang)加工(gong)(gong)工(gong)(gong)件(jian)(jian)最大(da)直徑(jing)為(wei)01000mm，加工(gong)(gong)精度優于2Um，要(yao)(yao)求數(shu)控(kong)系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)分(fen)辨率為(wei)50nm.為(wei)滿足(zu)超精密數(shu)控(kong)機床(chuang)的(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)業(ye)化(hua)和實用化(hua)的(de)(de)(de)(de)要(yao)(yao)求，數(shu)控(kong)系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)數(shu)控(kong)裝(zhuang)置(zhi)選用FANUC- 18I作為(wei)本(ben)系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)CNC裝(zhuang)置(zhi)。控(kong)制系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)硬件(jian)(jian)結(jie)構如所(suo)示(shi)。

本超精密機床的數控系統(tong)主(zhu)(zhu)要由工業PC機，數控裝置(zhi)（CNC），X、Z軸伺(si)服進(jin)(jin)給系統(tong)，位置(zhi)'反饋系統(tong)，工作(zuo)臺進(jin)(jin)給系統(tong)和(he)主(zhu)(zhu)軸進(jin)(jin)給系統(tong)6大(da)部分組(zu)成。

數控(kong)裝(zhuang)置是(shi)數控(kong)系(xi)統的(de)核(he)心(xin)，其功能(neng)是(shi)接受reserved.組(zu)合機(ji)：床與自動化加工技術（600mm）、高分辨(bian)力（50mi）的(de)指標要求，而且(qie)能(neng)頭現(xian)人工智能(neng)納米輪廓(kuo)控(kong)制和高精度的(de)NURBS插(cha)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)(wei)實現(xian)系(xi)統(tong)的(de)(de)開放(fang)性和實時性，特研制一套較為(wei)(wei)完善的(de)(de)數(shu)控(kong)機床的(de)(de)控(kong)制管理(li)軟件(jian)，其(qi)具(ju)有文檔管理(li)、數(shu)控(kong)編(bian)程、參(can)數(shu)設置(zhi)、數(shu)控(kong)加(jia)工、加(jia)工仿真、故障診斷(duan)等功能。