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(jing)密加工(gong)(gong)(gong)(gong)技術基礎的(de)(de)超精(jing)密數控(kong)機(ji)床也(ye)已廣泛應用于國(guo)防工(gong)(gong)(gong)(gong)業、信息工(gong)(gong)(gong)(gong)業和(he)民用產品的(de)(de)加工(gong)(gong)(gong)(gong)中(zhong)，成為各(ge)國(guo)優先發展的(de)(de)關鍵加工(gong)(gong)(gong)(gong)設備(bei)，各(ge)國(guo)均對作為機(ji)床核心的(de)(de)數控(kong)技術進(jin)行保密，以(yi)確保其在制(zhi)造(zao)領(ling)域內的(de)(de)優勢(shi)地位(wei)。

美國(guo)、英國(guo)、德(de)國(guo)和日(ri)本等(deng)發(fa)(fa)達國(guo)家都(dou)把(ba)發(fa)(fa)展超(chao)精(jing)密(mi)(mi)數(shu)(shu)(shu)控機(ji)床加工(gong)(gong)技(ji)術(shu)作為發(fa)(fa)展國(guo)家制(zhi)造技(ji)術(shu)的重要(yao)戰(zhan)略(lve)，并取(qu)得了(le)很大成就(jiu)。而我國(guo)雖在(zai)超(chao)精(jing)密(mi)(mi)數(shu)(shu)(shu)控技(ji)術(shu)方(fang)(fang)面(mian)進(jin)(jin)行了(le)大量的研究，也已有數(shu)(shu)(shu)家機(ji)構研制(zhi)出(chu)了(le)超(chao)精(jing)密(mi)(mi)數(shu)(shu)(shu)控機(ji)床，但卻不能滿足航(hang)空(kong)航(hang)天(tian)工(gong)(gong)業(ye)(ye)、民用電子工(gong)(gong)業(ye)(ye)等(deng)對(dui)超(chao)精(jing)密(mi)(mi)加工(gong)(gong)設備(bei)的需求，很多超(chao)精(jing)密(mi)(mi)數(shu)(shu)(shu)控機(ji)床仍(reng)主要(yao)依(yi)賴(lai)進(jin)(jin)口(kou)，尤其(qi)是還沒有開發(fa)(fa)出(chu)能加工(gong)(gong)600mm以上尺寸(cun)零件的大型超(chao)精(jing)密(mi)(mi)數(shu)(shu)(shu)控加工(gong)(gong)的設備(bei)。因此，迫切需要(yao)研制(zhi)該類超(chao)精(jing)密(mi)(mi)數(shu)(shu)(shu)控機(ji)床極(ji)其(qi)相關技(ji)術(shu)，以填(tian)補空(kong)白，提(ti)升我國(guo)在(zai)大型超(chao)精(jing)密(mi)(mi)零件加工(gong)(gong)方(fang)(fang)面(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(de)伺服電機和工作臺C1軸的(de)磨(mo)擦輪驅(qu)動電機均(jun)選用(yong)ai系列電機。伺服驅(qu)動器采(cai)用(yong)高(gao)(gao)(gao)速高(gao)(gao)(gao)精度的(de)HRV（HighResponseVector）控(kong)制，并具(ju)有高(gao)(gao)(gao)精度的(de)電流檢出能力，可以(yi)實現高(gao)(gao)(gao)速、高(gao)(gao)(gao)精度、穩(wen)定(ding)的(de)進給。

進(jin)給軸(zhou)(zhou)X、Z采(cai)用(yong)雙反饋(kui)的(de)(de)(de)策略，速度(du)反饋(kui)通(tong)過裝(zhuang)在伺服電機上的(de)(de)(de)光電編碼器來實(shi)現(xian)，位(wei)置反饋(kui)利用(yong)海德漢（Heidenhain）的(de)(de)(de)精密(mi)光柵尺實(shi)現(xian)，并選(xuan)配倍頻(pin)轉換卡(ka)，使位(wei)置分辨力達到40nm以上，從而使得(de)整個數(shu)(shu)(shu)控(kong)伺服系(xi)統的(de)(de)(de)分辨力優于50nm.本(ben)系(xi)統旨在為(wei)“大(da)(da)(da)型非(fei)球面(mian)光學零件超(chao)精密(mi)機床(chuang)‘提(ti)供滿足(zu)技術要(yao)求(qiu)的(de)(de)(de)配套數(shu)(shu)(shu)控(kong)系(xi)統。所(suo)裝(zhuang)配的(de)(de)(de)機床(chuang)布局為(wei)雙立(li)(li)柱、雙橫梁(liang)立(li)(li)式龍門結構，為(wei)X軸(zhou)(zhou)和(he)Z軸(zhou)(zhou)兩軸(zhou)(zhou)聯動加工(gong)，X軸(zhou)(zhou)的(de)(de)(de)最(zui)大(da)(da)(da)行程為(wei)600mm，Z軸(zhou)(zhou)的(de)(de)(de)最(zui)大(da)(da)(da)行程為(wei)200旋轉工(gong)作臺為(wei)摩擦輪驅動。機床(chuang)加工(gong)工(gong)件最(zui)大(da)(da)(da)直徑為(wei)01000mm，加工(gong)精度(du)優于2Um，要(yao)求(qiu)數(shu)(shu)(shu)控(kong)系(xi)統的(de)(de)(de)分辨率為(wei)50nm.為(wei)滿足(zu)超(chao)精密(mi)數(shu)(shu)(shu)控(kong)機床(chuang)的(de)(de)(de)工(gong)業化(hua)和(he)實(shi)用(yong)化(hua)的(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)，數(shu)(shu)(shu)控(kong)系(xi)統的(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)控(kong)裝(zhuang)置選(xuan)用(yong)FANUC- 18I作為(wei)本(ben)系(xi)統的(de)(de)(de)CNC裝(zhuang)置。控(kong)制系(xi)統的(de)(de)(de)硬件結構如所(suo)示。

本超精密機(ji)床的數控系(xi)統(tong)主要由工業PC機(ji)，數控裝置（CNC），X、Z軸伺服(fu)進給系(xi)統(tong)，位置'反饋系(xi)統(tong)，工作臺進給系(xi)統(tong)和主軸進給系(xi)統(tong)6大部分組(zu)成。

數控(kong)裝置是(shi)數控(kong)系統的(de)核心，其功能是(shi)接受(shou)reserved.組合機：床與(yu)自動化加工技術（600mm）、高分辨(bian)力（50mi）的(de)指標要求，而且能頭現(xian)人工智能納米輪廓控(kong)制和高精(jing)度(du)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。

為實(shi)現系統的開放性和(he)實(shi)時性，特研制(zhi)一套(tao)較為完善的數(shu)控(kong)(kong)(kong)機床的控(kong)(kong)(kong)制(zhi)管理軟(ruan)件，其(qi)具有文檔(dang)管理、數(shu)控(kong)(kong)(kong)編程、參數(shu)設置、數(shu)控(kong)(kong)(kong)加工、加工仿真、故障(zhang)診斷(duan)等(deng)功能(neng)。