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(er)作為(wei)超(chao)精密(mi)加(jia)工(gong)技術基礎(chu)的超(chao)精密(mi)數控機(ji)(ji)床也已廣泛(fan)應用于國(guo)防(fang)工(gong)業、信(xin)息工(gong)業和民(min)用產品(pin)的加(jia)工(gong)中，成(cheng)為(wei)各國(guo)優先發展的關鍵(jian)加(jia)工(gong)設備，各國(guo)均對作為(wei)機(ji)(ji)床核心的數控技術進行保密(mi)，以(yi)確保其在制(zhi)造領域內的優勢地位(wei)。

美國(guo)、英國(guo)、德(de)國(guo)和日(ri)本等發達國(guo)家(jia)都把發展超(chao)精(jing)密(mi)(mi)數(shu)(shu)控(kong)(kong)機床(chuang)加(jia)工(gong)(gong)技(ji)術(shu)作為(wei)發展國(guo)家(jia)制造技(ji)術(shu)的重要戰略，并取得了很大成(cheng)就。而我國(guo)雖在超(chao)精(jing)密(mi)(mi)數(shu)(shu)控(kong)(kong)技(ji)術(shu)方面(mian)(mian)進(jin)行(xing)了大量(liang)的研(yan)究，也已有(you)數(shu)(shu)家(jia)機構研(yan)制出(chu)(chu)了超(chao)精(jing)密(mi)(mi)數(shu)(shu)控(kong)(kong)機床(chuang)，但(dan)卻不(bu)能滿足航空航天(tian)工(gong)(gong)業、民(min)用(yong)電子(zi)工(gong)(gong)業等對超(chao)精(jing)密(mi)(mi)加(jia)工(gong)(gong)設備(bei)的需求，很多超(chao)精(jing)密(mi)(mi)數(shu)(shu)控(kong)(kong)機床(chuang)仍主要依賴進(jin)口(kou)，尤其是還沒(mei)有(you)開發出(chu)(chu)能加(jia)工(gong)(gong)600mm以上尺寸零件的大型超(chao)精(jing)密(mi)(mi)數(shu)(shu)控(kong)(kong)加(jia)工(gong)(gong)的設備(bei)。因此，迫切需要研(yan)制該類超(chao)精(jing)密(mi)(mi)數(shu)(shu)控(kong)(kong)機床(chuang)極(ji)其相(xiang)關技(ji)術(shu)，以填補(bu)空白，提升我國(guo)在大型超(chao)精(jing)密(mi)(mi)零件加(jia)工(gong)(gong)方面(mian)(mian)的技(ji)術(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軸的伺服電(dian)機和工作臺C1軸的磨擦輪(lun)驅(qu)(qu)動電(dian)機均選用(yong)ai系(xi)列電(dian)機。伺服驅(qu)(qu)動器采用(yong)高(gao)(gao)速高(gao)(gao)精度的HRV（HighResponseVector）控制，并具(ju)有高(gao)(gao)精度的電(dian)流(liu)檢(jian)出能力，可以(yi)實現高(gao)(gao)速、高(gao)(gao)精度、穩定的進給。

進(jin)給軸X、Z采(cai)用(yong)雙反饋(kui)的(de)策略，速度反饋(kui)通(tong)過裝(zhuang)在伺服電機(ji)(ji)上的(de)光電編碼器(qi)來實(shi)現(xian)，位置反饋(kui)利用(yong)海德漢（Heidenhain）的(de)精(jing)密(mi)(mi)光柵(zha)尺實(shi)現(xian)，并選(xuan)配(pei)(pei)倍頻轉換(huan)卡，使位置分辨(bian)力達到40nm以上，從(cong)而使得(de)整個數(shu)控伺服系(xi)(xi)統的(de)分辨(bian)力優于50nm.本系(xi)(xi)統旨在為(wei)“大(da)型非(fei)球(qiu)面光學(xue)零件超(chao)精(jing)密(mi)(mi)機(ji)(ji)床‘提供滿(man)足(zu)技術要求的(de)配(pei)(pei)套(tao)數(shu)控系(xi)(xi)統。所(suo)裝(zhuang)配(pei)(pei)的(de)機(ji)(ji)床布局為(wei)雙立柱、雙橫梁立式龍門結(jie)構，為(wei)X軸和Z軸兩軸聯動加工，X軸的(de)最大(da)行(xing)程(cheng)為(wei)600mm，Z軸的(de)最大(da)行(xing)程(cheng)為(wei)200旋轉工作(zuo)(zuo)臺為(wei)摩擦輪(lun)驅動。機(ji)(ji)床加工工件最大(da)直徑為(wei)01000mm，加工精(jing)度優于2Um，要求數(shu)控系(xi)(xi)統的(de)分辨(bian)率為(wei)50nm.為(wei)滿(man)足(zu)超(chao)精(jing)密(mi)(mi)數(shu)控機(ji)(ji)床的(de)工業化(hua)和實(shi)用(yong)化(hua)的(de)要求，數(shu)控系(xi)(xi)統的(de)數(shu)控裝(zhuang)置選(xuan)用(yong)FANUC- 18I作(zuo)(zuo)為(wei)本系(xi)(xi)統的(de)CNC裝(zhuang)置。控制系(xi)(xi)統的(de)硬(ying)件結(jie)構如所(suo)示。

本(ben)超精密機(ji)床的數控系(xi)統主要由(you)工業PC機(ji)，數控裝置（CNC），X、Z軸(zhou)伺服(fu)進(jin)(jin)給(gei)系(xi)統，位置'反(fan)饋系(xi)統，工作臺(tai)進(jin)(jin)給(gei)系(xi)統和主軸(zhou)進(jin)(jin)給(gei)系(xi)統6大部分組成。

數控(kong)(kong)裝(zhuang)置是數控(kong)(kong)系統的核心，其功能是接受reserved.組合機：床與自動化加(jia)工技術（600mm）、高分辨力（50mi）的指標要求，而且能頭現人工智能納米輪廓(kuo)控(kong)(kong)制和高精度的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(xian)系(xi)統的(de)(de)開放(fang)性(xing)和實時性(xing)，特研制一套較為完善(shan)的(de)(de)數(shu)控機床的(de)(de)控制管理軟件(jian)，其具有文檔(dang)管理、數(shu)控編程、參(can)數(shu)設置、數(shu)控加(jia)工、加(jia)工仿真、故障診斷等功能。