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(chao)精(jing)密(mi)加(jia)工(gong)(gong)技術基礎的超(chao)精(jing)密(mi)數控(kong)機(ji)床(chuang)也已廣泛應(ying)用于國(guo)防工(gong)(gong)業、信息工(gong)(gong)業和民用產品的加(jia)工(gong)(gong)中，成為各國(guo)優(you)先發展的關鍵加(jia)工(gong)(gong)設備，各國(guo)均對作為機(ji)床(chuang)核心的數控(kong)技術進行保(bao)密(mi)，以確保(bao)其在制造領域內的優(you)勢地位(wei)。

美國(guo)、英國(guo)、德國(guo)和日本等發(fa)達國(guo)家(jia)都把發(fa)展超(chao)(chao)精密數(shu)(shu)(shu)控(kong)(kong)機(ji)(ji)床(chuang)(chuang)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)技(ji)術(shu)(shu)作為發(fa)展國(guo)家(jia)制(zhi)造(zao)技(ji)術(shu)(shu)的重要戰略，并取得了(le)(le)很大(da)成就。而我國(guo)雖(sui)在超(chao)(chao)精密數(shu)(shu)(shu)控(kong)(kong)技(ji)術(shu)(shu)方面進行了(le)(le)大(da)量(liang)的研(yan)究，也已有數(shu)(shu)(shu)家(jia)機(ji)(ji)構研(yan)制(zhi)出了(le)(le)超(chao)(chao)精密數(shu)(shu)(shu)控(kong)(kong)機(ji)(ji)床(chuang)(chuang)，但卻不能滿足航空航天工(gong)(gong)(gong)業、民用電(dian)子工(gong)(gong)(gong)業等對(dui)超(chao)(chao)精密加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)設備的需(xu)求，很多超(chao)(chao)精密數(shu)(shu)(shu)控(kong)(kong)機(ji)(ji)床(chuang)(chuang)仍主要依(yi)賴進口(kou)，尤(you)其是(shi)還(huan)沒(mei)有開(kai)發(fa)出能加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)600mm以(yi)上(shang)尺寸零件的大(da)型(xing)超(chao)(chao)精密數(shu)(shu)(shu)控(kong)(kong)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)的設備。因此(ci)，迫切需(xu)要研(yan)制(zhi)該類超(chao)(chao)精密數(shu)(shu)(shu)控(kong)(kong)機(ji)(ji)床(chuang)(chuang)極其相關技(ji)術(shu)(shu)，以(yi)填補空白(bai)，提升我國(guo)在大(da)型(xing)超(chao)(chao)精密零件加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)方面的技(ji)術(shu)(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(zhou)的(de)伺服電(dian)機和(he)工(gong)作臺C1軸(zhou)的(de)磨擦輪驅動電(dian)機均(jun)選用(yong)ai系列電(dian)機。伺服驅動器采用(yong)高(gao)(gao)速高(gao)(gao)精度的(de)HRV（HighResponseVector）控制(zhi)，并具(ju)有高(gao)(gao)精度的(de)電(dian)流檢(jian)出能力，可(ke)以實現高(gao)(gao)速、高(gao)(gao)精度、穩定的(de)進給(gei)。

進給軸(zhou)(zhou)(zhou)X、Z采用(yong)雙反饋的(de)(de)策略(lve)，速度反饋通(tong)過裝(zhuang)(zhuang)在伺服電(dian)機(ji)(ji)上(shang)的(de)(de)光(guang)電(dian)編碼器來實(shi)現，位置(zhi)反饋利用(yong)海德漢（Heidenhain）的(de)(de)精(jing)(jing)密光(guang)柵尺(chi)實(shi)現，并選配(pei)倍頻轉換(huan)卡，使位置(zhi)分(fen)辨力達到40nm以上(shang)，從而使得整個(ge)數(shu)控(kong)伺服系(xi)統(tong)的(de)(de)分(fen)辨力優于50nm.本系(xi)統(tong)旨在為(wei)(wei)(wei)“大(da)型非球(qiu)面(mian)光(guang)學零件(jian)超精(jing)(jing)密機(ji)(ji)床(chuang)(chuang)‘提供滿(man)(man)足(zu)技術要(yao)求的(de)(de)配(pei)套數(shu)控(kong)系(xi)統(tong)。所裝(zhuang)(zhuang)配(pei)的(de)(de)機(ji)(ji)床(chuang)(chuang)布局(ju)為(wei)(wei)(wei)雙立柱、雙橫梁立式龍門結構(gou)，為(wei)(wei)(wei)X軸(zhou)(zhou)(zhou)和Z軸(zhou)(zhou)(zhou)兩(liang)軸(zhou)(zhou)(zhou)聯動加(jia)工，X軸(zhou)(zhou)(zhou)的(de)(de)最大(da)行(xing)程(cheng)為(wei)(wei)(wei)600mm，Z軸(zhou)(zhou)(zhou)的(de)(de)最大(da)行(xing)程(cheng)為(wei)(wei)(wei)200旋轉工作臺為(wei)(wei)(wei)摩擦輪驅動。機(ji)(ji)床(chuang)(chuang)加(jia)工工件(jian)最大(da)直徑為(wei)(wei)(wei)01000mm，加(jia)工精(jing)(jing)度優于2Um，要(yao)求數(shu)控(kong)系(xi)統(tong)的(de)(de)分(fen)辨率為(wei)(wei)(wei)50nm.為(wei)(wei)(wei)滿(man)(man)足(zu)超精(jing)(jing)密數(shu)控(kong)機(ji)(ji)床(chuang)(chuang)的(de)(de)工業化和實(shi)用(yong)化的(de)(de)要(yao)求，數(shu)控(kong)系(xi)統(tong)的(de)(de)數(shu)控(kong)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)選用(yong)FANUC- 18I作為(wei)(wei)(wei)本系(xi)統(tong)的(de)(de)CNC裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)。控(kong)制系(xi)統(tong)的(de)(de)硬件(jian)結構(gou)如所示。

本超精密機床的數控系(xi)統主要由工業PC機，數控裝(zhuang)置(zhi)（CNC），X、Z軸伺服進給(gei)系(xi)統，位置(zhi)'反饋系(xi)統，工作臺進給(gei)系(xi)統和主軸進給(gei)系(xi)統6大部分組成(cheng)。

數控裝置是數控系統的核心，其功能(neng)(neng)是接受reserved.組合(he)機：床(chuang)與自動化加工(gong)技術（600mm）、高分(fen)辨力（50mi）的指標(biao)要(yao)求(qiu)，而且能(neng)(neng)頭現(xian)人工(gong)智(zhi)能(neng)(neng)納(na)米輪廓控制和高精度的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(kai)放(fang)性和(he)實時(shi)性，特研制一套較為完(wan)善(shan)的(de)數(shu)控機(ji)床的(de)控制管理軟件(jian)，其(qi)具(ju)有文檔管理、數(shu)控編程、參數(shu)設置、數(shu)控加工(gong)(gong)、加工(gong)(gong)仿真(zhen)、故障診斷等(deng)功能。