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)作為超精密(mi)(mi)加工(gong)技術(shu)基礎(chu)的(de)超精密(mi)(mi)數控(kong)機床(chuang)也已廣泛(fan)應用(yong)于(yu)國(guo)防工(gong)業、信息工(gong)業和民(min)用(yong)產品的(de)加工(gong)中，成(cheng)為各國(guo)優先發展的(de)關鍵加工(gong)設備，各國(guo)均對作為機床(chuang)核心(xin)的(de)數控(kong)技術(shu)進行保(bao)密(mi)(mi)，以確保(bao)其(qi)在制造領域(yu)內的(de)優勢(shi)地位。

美國(guo)、英國(guo)、德國(guo)和日本等發(fa)(fa)達國(guo)家都把(ba)發(fa)(fa)展(zhan)超精(jing)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)數(shu)(shu)(shu)控(kong)(kong)機床(chuang)加(jia)(jia)工(gong)(gong)技(ji)術(shu)作為(wei)發(fa)(fa)展(zhan)國(guo)家制(zhi)造技(ji)術(shu)的重要戰略(lve)，并取(qu)得(de)了(le)很大成就。而我(wo)國(guo)雖在(zai)超精(jing)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)數(shu)(shu)(shu)控(kong)(kong)技(ji)術(shu)方面進行了(le)大量(liang)的研究，也已有數(shu)(shu)(shu)家機構研制(zhi)出了(le)超精(jing)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)數(shu)(shu)(shu)控(kong)(kong)機床(chuang)，但卻不能滿足航(hang)空航(hang)天工(gong)(gong)業、民用電(dian)子工(gong)(gong)業等對超精(jing)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)加(jia)(jia)工(gong)(gong)設備的需(xu)求，很多超精(jing)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)數(shu)(shu)(shu)控(kong)(kong)機床(chuang)仍主要依賴進口，尤其是還(huan)沒(mei)有開(kai)發(fa)(fa)出能加(jia)(jia)工(gong)(gong)600mm以上尺寸零件的大型超精(jing)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)數(shu)(shu)(shu)控(kong)(kong)加(jia)(jia)工(gong)(gong)的設備。因(yin)此(ci)，迫切需(xu)要研制(zhi)該類超精(jing)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)數(shu)(shu)(shu)控(kong)(kong)機床(chuang)極其相關(guan)技(ji)術(shu)，以填補空白，提升(sheng)我(wo)國(guo)在(zai)大型超精(jing)密(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)零件加(jia)(jia)工(gong)(gong)方面的技(ji)術(shu)水(shui)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軸的伺服電(dian)(dian)機和(he)工作臺C1軸的磨擦輪驅(qu)動(dong)電(dian)(dian)機均選用(yong)(yong)ai系列電(dian)(dian)機。伺服驅(qu)動(dong)器采用(yong)(yong)高(gao)(gao)速(su)高(gao)(gao)精度的HRV（HighResponseVector）控制，并具有高(gao)(gao)精度的電(dian)(dian)流檢出能力，可以實現(xian)高(gao)(gao)速(su)、高(gao)(gao)精度、穩定的進給。

進給軸X、Z采用雙(shuang)反(fan)饋(kui)的(de)(de)(de)(de)策(ce)略(lve)，速度(du)反(fan)饋(kui)通過(guo)裝(zhuang)(zhuang)在伺服電(dian)機(ji)上(shang)的(de)(de)(de)(de)光電(dian)編碼器來(lai)實(shi)現，位置(zhi)反(fan)饋(kui)利用海德(de)漢（Heidenhain）的(de)(de)(de)(de)精密(mi)(mi)(mi)光柵尺實(shi)現，并(bing)選配(pei)倍頻轉(zhuan)換卡，使位置(zhi)分辨(bian)力(li)達(da)到40nm以上(shang)，從而使得(de)整個(ge)數(shu)(shu)控(kong)伺服系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)分辨(bian)力(li)優(you)于(yu)50nm.本系(xi)統(tong)旨在為(wei)“大型(xing)非球面光學零件超精密(mi)(mi)(mi)機(ji)床(chuang)‘提供滿足技術要求的(de)(de)(de)(de)配(pei)套數(shu)(shu)控(kong)系(xi)統(tong)。所裝(zhuang)(zhuang)配(pei)的(de)(de)(de)(de)機(ji)床(chuang)布局為(wei)雙(shuang)立柱、雙(shuang)橫梁立式龍門(men)結(jie)構，為(wei)X軸和(he)Z軸兩軸聯(lian)動加(jia)工(gong)，X軸的(de)(de)(de)(de)最大行(xing)程(cheng)為(wei)600mm，Z軸的(de)(de)(de)(de)最大行(xing)程(cheng)為(wei)200旋(xuan)轉(zhuan)工(gong)作(zuo)(zuo)臺為(wei)摩擦(ca)輪(lun)驅(qu)動。機(ji)床(chuang)加(jia)工(gong)工(gong)件最大直徑(jing)為(wei)01000mm，加(jia)工(gong)精度(du)優(you)于(yu)2Um，要求數(shu)(shu)控(kong)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)分辨(bian)率(lv)為(wei)50nm.為(wei)滿足超精密(mi)(mi)(mi)數(shu)(shu)控(kong)機(ji)床(chuang)的(de)(de)(de)(de)工(gong)業化和(he)實(shi)用化的(de)(de)(de)(de)要求，數(shu)(shu)控(kong)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)控(kong)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)選用FANUC- 18I作(zuo)(zuo)為(wei)本系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)CNC裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)。控(kong)制系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)硬件結(jie)構如所示。

本超精密機床的數(shu)控(kong)系統主要(yao)由工(gong)業PC機，數(shu)控(kong)裝置(zhi)（CNC），X、Z軸伺(si)服進(jin)給(gei)系統，位置(zhi)'反饋系統，工(gong)作臺(tai)進(jin)給(gei)系統和主軸進(jin)給(gei)系統6大部分(fen)組成(cheng)。

數控(kong)裝置(zhi)是數控(kong)系(xi)統的(de)核心，其功能是接(jie)受reserved.組合機：床與(yu)自動化(hua)加工技術（600mm）、高分(fen)辨力（50mi）的(de)指標要求，而且能頭(tou)現(xian)人工智能納(na)米輪廓控(kong)制和高精度的(de)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。

為實現系統的(de)(de)開(kai)放性(xing)和實時性(xing)，特研制一(yi)套較為完(wan)善的(de)(de)數控(kong)機床的(de)(de)控(kong)制管理軟件，其具有文檔管理、數控(kong)編程、參數設置、數控(kong)加工(gong)、加工(gong)仿真、故障診斷等功能。