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。

而作為超精密(mi)加工(gong)(gong)技術基礎的(de)(de)超精密(mi)數控機(ji)床(chuang)也已廣泛應用于國防(fang)工(gong)(gong)業、信息工(gong)(gong)業和(he)民用產(chan)品的(de)(de)加工(gong)(gong)中，成(cheng)為各(ge)國優先發展的(de)(de)關鍵加工(gong)(gong)設(she)備，各(ge)國均對作為機(ji)床(chuang)核心的(de)(de)數控技術進行(xing)保(bao)密(mi)，以確保(bao)其在制造領(ling)域內的(de)(de)優勢地位(wei)。

美(mei)國(guo)、英國(guo)、德國(guo)和日本等(deng)發達(da)國(guo)家都(dou)把發展(zhan)超(chao)(chao)精(jing)密(mi)數控(kong)機(ji)(ji)(ji)床加(jia)工(gong)(gong)技術(shu)作(zuo)為(wei)發展(zhan)國(guo)家制(zhi)造技術(shu)的重要戰略，并取得(de)了很(hen)大(da)成就。而我(wo)國(guo)雖在(zai)超(chao)(chao)精(jing)密(mi)數控(kong)技術(shu)方面進行了大(da)量的研(yan)究(jiu)，也已有(you)數家機(ji)(ji)(ji)構研(yan)制(zhi)出了超(chao)(chao)精(jing)密(mi)數控(kong)機(ji)(ji)(ji)床，但卻不能滿(man)足航(hang)空航(hang)天工(gong)(gong)業、民用電子工(gong)(gong)業等(deng)對超(chao)(chao)精(jing)密(mi)加(jia)工(gong)(gong)設備的需(xu)求，很(hen)多超(chao)(chao)精(jing)密(mi)數控(kong)機(ji)(ji)(ji)床仍主要依賴(lai)進口，尤其(qi)(qi)是(shi)還沒(mei)有(you)開發出能加(jia)工(gong)(gong)600mm以(yi)上尺(chi)寸零件(jian)的大(da)型(xing)超(chao)(chao)精(jing)密(mi)數控(kong)加(jia)工(gong)(gong)的設備。因(yin)此(ci)，迫切(qie)需(xu)要研(yan)制(zhi)該類超(chao)(chao)精(jing)密(mi)數控(kong)機(ji)(ji)(ji)床極其(qi)(qi)相關技術(shu)，以(yi)填(tian)補空白，提(ti)升我(wo)國(guo)在(zai)大(da)型(xing)超(chao)(chao)精(jing)密(mi)零件(jian)加(jia)工(gong)(gong)方面的技術(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(de)(de)伺(si)服(fu)電機(ji)和工作(zuo)臺C1軸的(de)(de)磨擦輪驅動電機(ji)均選(xuan)用ai系列電機(ji)。伺(si)服(fu)驅動器(qi)采用高(gao)(gao)速高(gao)(gao)精度(du)的(de)(de)HRV（HighResponseVector）控(kong)制，并具有高(gao)(gao)精度(du)的(de)(de)電流檢出(chu)能(neng)力，可以實現高(gao)(gao)速、高(gao)(gao)精度(du)、穩定的(de)(de)進(jin)給。

進給軸(zhou)(zhou)(zhou)X、Z采用(yong)(yong)雙(shuang)反(fan)饋的(de)(de)(de)策略，速度(du)(du)反(fan)饋通過裝(zhuang)(zhuang)在伺服(fu)電機上的(de)(de)(de)光電編碼器來(lai)實(shi)現(xian)，位置反(fan)饋利(li)用(yong)(yong)海德漢（Heidenhain）的(de)(de)(de)精(jing)密光柵尺實(shi)現(xian)，并選配倍(bei)頻轉換(huan)卡，使位置分(fen)辨力達到40nm以(yi)上，從而使得(de)整(zheng)個數(shu)控(kong)(kong)伺服(fu)系(xi)(xi)(xi)統的(de)(de)(de)分(fen)辨力優(you)(you)于50nm.本系(xi)(xi)(xi)統旨在為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)“大(da)(da)型非球面光學零件超精(jing)密機床‘提供(gong)滿足技(ji)術要求(qiu)的(de)(de)(de)配套數(shu)控(kong)(kong)系(xi)(xi)(xi)統。所裝(zhuang)(zhuang)配的(de)(de)(de)機床布局為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)雙(shuang)立(li)柱、雙(shuang)橫梁(liang)立(li)式龍門結(jie)構，為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)X軸(zhou)(zhou)(zhou)和(he)Z軸(zhou)(zhou)(zhou)兩(liang)軸(zhou)(zhou)(zhou)聯動加工(gong)(gong)，X軸(zhou)(zhou)(zhou)的(de)(de)(de)最大(da)(da)行程為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)600mm，Z軸(zhou)(zhou)(zhou)的(de)(de)(de)最大(da)(da)行程為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)200旋轉工(gong)(gong)作臺為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)摩(mo)擦輪驅動。機床加工(gong)(gong)工(gong)(gong)件最大(da)(da)直徑(jing)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)01000mm，加工(gong)(gong)精(jing)度(du)(du)優(you)(you)于2Um，要求(qiu)數(shu)控(kong)(kong)系(xi)(xi)(xi)統的(de)(de)(de)分(fen)辨率為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)50nm.為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)滿足超精(jing)密數(shu)控(kong)(kong)機床的(de)(de)(de)工(gong)(gong)業化和(he)實(shi)用(yong)(yong)化的(de)(de)(de)要求(qiu)，數(shu)控(kong)(kong)系(xi)(xi)(xi)統的(de)(de)(de)數(shu)控(kong)(kong)裝(zhuang)(zhuang)置選用(yong)(yong)FANUC- 18I作為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)本系(xi)(xi)(xi)統的(de)(de)(de)CNC裝(zhuang)(zhuang)置。控(kong)(kong)制系(xi)(xi)(xi)統的(de)(de)(de)硬(ying)件結(jie)構如所示。

本超精密機床(chuang)的數控系(xi)統(tong)主要由(you)工業PC機，數控裝置(zhi)（CNC），X、Z軸(zhou)伺服進(jin)(jin)給(gei)系(xi)統(tong)，位(wei)置(zhi)'反饋系(xi)統(tong)，工作臺進(jin)(jin)給(gei)系(xi)統(tong)和主軸(zhou)進(jin)(jin)給(gei)系(xi)統(tong)6大部分組成。

數控裝置是數控系統的(de)核(he)心，其功能(neng)是接受reserved.組(zu)合機(ji)：床與(yu)自動(dong)化加(jia)工技術（600mm）、高分辨力（50mi）的(de)指標要求(qiu)，而且(qie)能(neng)頭現(xian)人工智能(neng)納米輪廓控制和高精度的(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)實(shi)現系(xi)統的開(kai)放性和實(shi)時性，特(te)研制(zhi)(zhi)一套較為(wei)完善(shan)的數控機床的控制(zhi)(zhi)管理軟(ruan)件，其具(ju)有文(wen)檔管理、數控編程、參(can)數設置、數控加工、加工仿(fang)真、故(gu)障診(zhen)斷等功能。