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)(wei)超(chao)精(jing)密加(jia)工技術基礎的超(chao)精(jing)密數控(kong)機床也(ye)已(yi)廣泛應用于國(guo)防工業、信息工業和民用產品的加(jia)工中，成為(wei)(wei)各國(guo)優先發展的關鍵加(jia)工設備，各國(guo)均(jun)對(dui)作(zuo)為(wei)(wei)機床核(he)心的數控(kong)技術進行保密，以確保其(qi)在制造領域(yu)內的優勢地位(wei)。

美國(guo)、英國(guo)、德(de)國(guo)和日本等發(fa)達國(guo)家都(dou)把發(fa)展超(chao)精(jing)密(mi)數(shu)(shu)控(kong)機床(chuang)加(jia)工(gong)技術(shu)作為發(fa)展國(guo)家制造技術(shu)的(de)(de)(de)重要(yao)戰(zhan)略，并取得了很(hen)(hen)大成就。而我(wo)國(guo)雖在超(chao)精(jing)密(mi)數(shu)(shu)控(kong)技術(shu)方面進(jin)行了大量的(de)(de)(de)研究，也(ye)已有數(shu)(shu)家機構研制出了超(chao)精(jing)密(mi)數(shu)(shu)控(kong)機床(chuang)，但(dan)卻(que)不能滿足航(hang)空航(hang)天工(gong)業、民(min)用電子工(gong)業等對超(chao)精(jing)密(mi)加(jia)工(gong)設備的(de)(de)(de)需求，很(hen)(hen)多超(chao)精(jing)密(mi)數(shu)(shu)控(kong)機床(chuang)仍主要(yao)依賴(lai)進(jin)口，尤其(qi)是還(huan)沒(mei)有開發(fa)出能加(jia)工(gong)600mm以上尺寸零件的(de)(de)(de)大型超(chao)精(jing)密(mi)數(shu)(shu)控(kong)加(jia)工(gong)的(de)(de)(de)設備。因此，迫切(qie)需要(yao)研制該類超(chao)精(jing)密(mi)數(shu)(shu)控(kong)機床(chuang)極其(qi)相關(guan)技術(shu)，以填補空白，提升我(wo)國(guo)在大型超(chao)精(jing)密(mi)零件加(jia)工(gong)方面的(de)(de)(de)技術(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軸的伺服(fu)電(dian)機和工作臺(tai)C1軸的磨擦輪驅動電(dian)機均(jun)選(xuan)用ai系列電(dian)機。伺服(fu)驅動器采用高(gao)速高(gao)精度(du)的HRV（HighResponseVector）控制，并具有高(gao)精度(du)的電(dian)流檢出能力，可(ke)以實現(xian)高(gao)速、高(gao)精度(du)、穩定的進給。

進(jin)給(gei)軸X、Z采用雙反(fan)饋(kui)(kui)的(de)(de)(de)(de)策略，速度反(fan)饋(kui)(kui)通過裝在伺服電機(ji)上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)光(guang)電編(bian)碼器來(lai)實現，位置(zhi)反(fan)饋(kui)(kui)利用海德漢(han)（Heidenhain）的(de)(de)(de)(de)精(jing)密光(guang)柵尺實現，并選配倍頻轉(zhuan)(zhuan)換卡，使位置(zhi)分辨(bian)力達到40nm以上(shang)(shang)，從而(er)使得(de)整個(ge)數(shu)控(kong)伺服系統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)分辨(bian)力優(you)于50nm.本(ben)系統(tong)(tong)旨在為(wei)“大(da)型非球面(mian)光(guang)學零件(jian)超精(jing)密機(ji)床‘提(ti)供滿足技術要求的(de)(de)(de)(de)配套數(shu)控(kong)系統(tong)(tong)。所(suo)裝配的(de)(de)(de)(de)機(ji)床布局為(wei)雙立(li)柱(zhu)、雙橫梁立(li)式龍門結(jie)(jie)構(gou)，為(wei)X軸和Z軸兩軸聯動加(jia)工(gong)，X軸的(de)(de)(de)(de)最(zui)大(da)行程為(wei)600mm，Z軸的(de)(de)(de)(de)最(zui)大(da)行程為(wei)200旋轉(zhuan)(zhuan)工(gong)作(zuo)臺為(wei)摩擦輪驅動。機(ji)床加(jia)工(gong)工(gong)件(jian)最(zui)大(da)直徑為(wei)01000mm，加(jia)工(gong)精(jing)度優(you)于2Um，要求數(shu)控(kong)系統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)分辨(bian)率為(wei)50nm.為(wei)滿足超精(jing)密數(shu)控(kong)機(ji)床的(de)(de)(de)(de)工(gong)業化(hua)(hua)和實用化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)要求，數(shu)控(kong)系統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)數(shu)控(kong)裝置(zhi)選用FANUC- 18I作(zuo)為(wei)本(ben)系統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)CNC裝置(zhi)。控(kong)制系統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)硬件(jian)結(jie)(jie)構(gou)如所(suo)示。

本超精密(mi)機床的數控系(xi)(xi)統主(zhu)要(yao)由工(gong)業PC機，數控裝(zhuang)置（CNC），X、Z軸(zhou)伺(si)服(fu)進(jin)給(gei)(gei)系(xi)(xi)統，位(wei)置'反饋系(xi)(xi)統，工(gong)作(zuo)臺(tai)進(jin)給(gei)(gei)系(xi)(xi)統和主(zhu)軸(zhou)進(jin)給(gei)(gei)系(xi)(xi)統6大部分組成(cheng)。

數控裝置是數控系統的核心，其(qi)功(gong)能是接受reserved.組合機：床(chuang)與(yu)自(zi)動化加工技術(shu)（600mm）、高分(fen)辨力（50mi）的指標要求，而且能頭(tou)現(xian)人工智能納米輪廓控制和(he)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。

為實現系統的(de)開放性(xing)和實時性(xing)，特(te)研(yan)制(zhi)(zhi)一套較為完善的(de)數控(kong)機床的(de)控(kong)制(zhi)(zhi)管理軟件，其(qi)具有文(wen)檔(dang)管理、數控(kong)編程(cheng)、參數設置(zhi)、數控(kong)加(jia)工、加(jia)工仿真、故障診斷等功能(neng)。