近年来,微小型零件、微结构在军用和民用领域用途广泛,尤其是航空航天、生物医药、信息技术等对微小零件的需求量日益增加。微铣削在复杂三维(3D)微结构、自由曲面的加工中具有独特的优势,成为机械制造学科与技术研究领域的热点。微铣削机床的加工精度是保证微结构质量的基础,数控系统作为机床运动的控制中枢,其控制性能是保证微铣削加工精度的关键因素之一,因此微铣削数控系统的研究对于提高微铣削加工精度有一定的意义。本课题掌握IMAC (Industrial Motion and Automation Control)的相关控制变量、在线控制命令的用法；利用试验调整法,通过阶跃响应和抛物线信号响应调整并优化伺服系统的控制参数,以提高各电机的伺服响应性能,降低跟随误差。利用工控机与IMAC的通讯原理,开发具有主界面、菜单项、旋转缓冲器、系统设置、CCD对刀和VERICUT数控仿真等功能的微铣削数控系统软件。对数控系统直线电机定位误差进行补偿研究。通过激光干涉仪测得直线电机的初始定位误差,根据误差补偿原理,分析并计算获得补偿值,对数控系统直线轴定位误差进行补偿。补偿后,X轴定位偏差范围由±5μm降低为±0.3μm。设计凹球面、余弦旋转曲面和球冠形方底微透镜阵列的微铣削加工试验,优化其刀具路径,以验证伺服系统参数调节、直线轴定位误差补偿和系统软件对微铣削加工的实际作用效果。根据超景深三维立体显微镜和粗糙度轮廓仪对三种微结构的检测结果可知,三种微结构的加工表面质量良好,其中阵列中单个透镜粗糙度最小可达0.0754μm,利用所加工的微透镜阵列对单个字符进行成像实验,发现每个微透镜均有图像出现,证明该微铣削数控系统具有良好加工性能。通过微铣削加工试验和加工质量检测,验证了微铣削数控系统的加工精度和可靠性。本课题的工作,对于微铣削数控系统的研究具有重要参考意义。