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(zuo)為(wei)超精密(mi)加(jia)工技術(shu)基礎的(de)超精密(mi)數控機床也已廣(guang)泛應(ying)用(yong)于國(guo)防工業、信息工業和民用(yong)產品的(de)加(jia)工中(zhong)，成(cheng)為(wei)各(ge)國(guo)優(you)先發展的(de)關鍵加(jia)工設備，各(ge)國(guo)均(jun)對作(zuo)為(wei)機床核(he)心的(de)數控技術(shu)進(jin)行保(bao)密(mi)，以確(que)保(bao)其在(zai)制造(zao)領域內(nei)的(de)優(you)勢地位。

美國(guo)、英國(guo)、德國(guo)和(he)日本等發(fa)達國(guo)家(jia)都(dou)把發(fa)展(zhan)(zhan)超(chao)精密(mi)(mi)數控機床加工(gong)(gong)技(ji)(ji)術作(zuo)為發(fa)展(zhan)(zhan)國(guo)家(jia)制造技(ji)(ji)術的重要戰略(lve)，并取得了很大成就。而我(wo)國(guo)雖在(zai)超(chao)精密(mi)(mi)數控技(ji)(ji)術方面進行了大量的研究，也已有數家(jia)機構(gou)研制出了超(chao)精密(mi)(mi)數控機床，但卻不(bu)能滿足(zu)航空(kong)航天工(gong)(gong)業(ye)、民用電子工(gong)(gong)業(ye)等對超(chao)精密(mi)(mi)加工(gong)(gong)設備的需(xu)求，很多(duo)超(chao)精密(mi)(mi)數控機床仍主要依賴進口，尤其是還(huan)沒有開(kai)發(fa)出能加工(gong)(gong)600mm以(yi)上尺寸零件的大型超(chao)精密(mi)(mi)數控加工(gong)(gong)的設備。因此，迫切需(xu)要研制該類(lei)超(chao)精密(mi)(mi)數控機床極(ji)其相關(guan)技(ji)(ji)術，以(yi)填補空(kong)白，提(ti)升我(wo)國(guo)在(zai)大型超(chao)精密(mi)(mi)零件加工(gong)(gong)方面的技(ji)(ji)術水平(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(zhou)(zhou)的(de)伺服(fu)電機(ji)和工作(zuo)臺C1軸(zhou)(zhou)的(de)磨擦輪(lun)驅動電機(ji)均選用ai系列電機(ji)。伺服(fu)驅動器(qi)采用高(gao)速(su)高(gao)精(jing)度(du)的(de)HRV（HighResponseVector）控制，并具有高(gao)精(jing)度(du)的(de)電流(liu)檢出(chu)能力，可(ke)以(yi)實(shi)現高(gao)速(su)、高(gao)精(jing)度(du)、穩定的(de)進給。

進(jin)給軸(zhou)X、Z采(cai)用(yong)(yong)雙反(fan)饋的(de)(de)(de)策略，速(su)度反(fan)饋通過(guo)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)在(zai)(zai)伺(si)服(fu)電(dian)機(ji)上(shang)的(de)(de)(de)光電(dian)編碼(ma)器(qi)來實現，位置反(fan)饋利用(yong)(yong)海德漢（Heidenhain）的(de)(de)(de)精(jing)密(mi)光柵尺實現，并選配倍頻轉(zhuan)換卡，使(shi)位置分(fen)辨力(li)(li)達到(dao)40nm以上(shang)，從而(er)使(shi)得整(zheng)個數(shu)(shu)控伺(si)服(fu)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)分(fen)辨力(li)(li)優于(yu)50nm.本(ben)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)旨在(zai)(zai)為(wei)(wei)(wei)(wei)“大(da)型(xing)非(fei)球面光學零件(jian)超(chao)精(jing)密(mi)機(ji)床(chuang)(chuang)‘提供滿足(zu)技(ji)術要求(qiu)的(de)(de)(de)配套數(shu)(shu)控系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)。所裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)配的(de)(de)(de)機(ji)床(chuang)(chuang)布局為(wei)(wei)(wei)(wei)雙立柱、雙橫梁立式龍門結構，為(wei)(wei)(wei)(wei)X軸(zhou)和Z軸(zhou)兩軸(zhou)聯(lian)動(dong)(dong)加(jia)工(gong)，X軸(zhou)的(de)(de)(de)最(zui)大(da)行程(cheng)為(wei)(wei)(wei)(wei)600mm，Z軸(zhou)的(de)(de)(de)最(zui)大(da)行程(cheng)為(wei)(wei)(wei)(wei)200旋轉(zhuan)工(gong)作(zuo)臺為(wei)(wei)(wei)(wei)摩擦輪驅動(dong)(dong)。機(ji)床(chuang)(chuang)加(jia)工(gong)工(gong)件(jian)最(zui)大(da)直徑為(wei)(wei)(wei)(wei)01000mm，加(jia)工(gong)精(jing)度優于(yu)2Um，要求(qiu)數(shu)(shu)控系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)分(fen)辨率為(wei)(wei)(wei)(wei)50nm.為(wei)(wei)(wei)(wei)滿足(zu)超(chao)精(jing)密(mi)數(shu)(shu)控機(ji)床(chuang)(chuang)的(de)(de)(de)工(gong)業化(hua)和實用(yong)(yong)化(hua)的(de)(de)(de)要求(qiu)，數(shu)(shu)控系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)數(shu)(shu)控裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置選用(yong)(yong)FANUC- 18I作(zuo)為(wei)(wei)(wei)(wei)本(ben)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)CNC裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置。控制系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)硬件(jian)結構如所示。

本(ben)超精密機床的數控系(xi)(xi)統(tong)主要由工(gong)業PC機，數控裝置(zhi)（CNC），X、Z軸伺服進(jin)給系(xi)(xi)統(tong)，位(wei)置(zhi)'反(fan)饋系(xi)(xi)統(tong)，工(gong)作臺進(jin)給系(xi)(xi)統(tong)和主軸進(jin)給系(xi)(xi)統(tong)6大(da)部分(fen)組(zu)成。

數(shu)(shu)控裝置是數(shu)(shu)控系(xi)統的(de)核(he)心，其(qi)功(gong)能是接受reserved.組合機(ji)：床(chuang)與(yu)自動化加(jia)工(gong)(gong)技術（600mm）、高(gao)分辨力（50mi）的(de)指標(biao)要求，而且能頭現人工(gong)(gong)智能納米輪廓控制和高(gao)精度的(de)NURBS插補(bu)。

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(xi)統的開放性和實時性，特(te)研制一套較為完善的數控(kong)(kong)機床的控(kong)(kong)制管理軟件，其具有文檔(dang)管理、數控(kong)(kong)編程(cheng)、參數設(she)置(zhi)、數控(kong)(kong)加(jia)工、加(jia)工仿真、故障診斷等(deng)功(gong)能。