太陽能作為一種清潔環保的可再生能源，在人類歷史的發展進程中發揮了重要作用。人類對於太陽能的利用也由來已久，我國早在戰國時期就有人利用金屬製成的凹面鏡聚焦太陽光來點火，後來又發展到用玻璃放大鏡來聚光點火。到了近代，隨著社會經濟和科學技術的發展和進步，在化石燃料日趨減少與環境汙染日趨嚴重的情況下，太陽能光伏發電作為最具有可持續發展理想特徵的可再生能源，已經進入了人類的能源結構，並成為基礎能源的重要組成部分。
然而，太陽能光伏發電的成本高達普通煤電成本的6~8倍，如此高的成本很難使其得到普遍推廣。因此，提高太陽能利用率、降低使用成本就成為當前太陽能光伏發電領域的主要研究方向。其中，有效途徑之一就是應用聚光太陽能系統（CPV）來提高給定電池面積的發電效率。由於聚光太陽能系統具有效率高、成本低、重量輕、節省材料等特點，近年來受到高度重視，並將成為太陽能光伏發電的主流。CPV主要由太陽能電池、菲涅爾透鏡（Fresnel Lens）等聚光元件以及太陽光追蹤器等部件組成。其中，菲涅爾透鏡的作用就是將光線從相對較大的區域面積轉換到相對較小的區域面積上，因而也被稱為集光器或者聚光器，它是CPV中的關鍵光學器件，其性能優劣直接影響著CPV聚光率的高低。因此，開展菲涅爾透鏡製造的關鍵技術及設備的產業化技術研究，就成為整個太陽能光伏發電產業的基石。
在這種發展趨勢的影響下，中航工業精密所立足我國能源生產和消費全局，以國內外需求為背景，跟蹤國際先進技術水平，基於原有的超精密加工設備研發以及難加工材料精密加工工藝的豐富經驗，以菲涅爾透鏡的製造和產業化為目標，在高倍率菲涅爾透鏡的光學設計、菲涅爾透鏡模具超精密加工設備、加工用金剛石刀具及超精密切削加工工藝、熱成型技術等方面開展了卓有成效的研究，最終實現了為國內的太陽能光伏發電產業提供高精度、低成本的菲涅爾透鏡和可靠的國產化菲涅爾透鏡模具超精密加工設備及工藝的目標。
在系統研究菲涅爾透鏡製造的關鍵技術及設備的產業化技術中，精密所重點開展了多軸超精密加工設備關鍵元部件及集成技術、金剛石刀具刃磨技術、非電解鎳及黑色金屬模具超精密切削工藝等研究，並針對設備產業化的特點，改造現有的超精密平面磨床、精密外圓磨床以及精密鏜床、圓弧刃金剛石刀具刃磨機等設備進行精密導軌及主軸零部件的加工，使之能夠滿足超精密基礎元部件及菲涅爾透鏡模具超精密加工設備產業化生產的需求。項目研製的多軸超精密加工設備採用X、Z及C軸方式布局結構，X和Z軸均為液體靜壓導軌支撐，用直線電機驅動，並採用納米級解析度的線性光柵實現位置反饋；C軸採用氣體靜壓支撐，通過無框力矩電機驅動，採用圓光柵作為角位移反饋。該設備的數控系統採用開放式結構：數控系統硬體部分採用計算機作為系統主控硬體平臺，配置美國DELTA TAU公司的UMAC多軸運動控制器等部件，再配合數控編程、加工控制、仿真、調試測試等各種應用軟體組成。這種開放式系統結構設計能獲得廣泛的技術與產品的支持，便於系統配置，並可使研製的系統具有能隨著當今計算機軟、硬體及應用技術的飛速發展，不斷提高性能、擴充功能的潛力。
該設備不僅具有高精密和高剛度的各類運動部件和高性能的驅動及控制系統，同時還配有快速刀具伺服系統及慢拖板伺服系統等部件，可進行光學自由曲面及微結構特徵的超精密切削加工，在軍用關鍵光學元件及民用照明、顯示等領域也具有較強的應用前景。
隨著我國經濟和社會的不斷發展，能源問題越來越成為前進道路上的一個重要瓶頸問題。為了充分落實科學發展觀，建設節約型社會，就要顯著提高能源的利用效率。近年來，太陽能光伏發電在我國已受到前所未有的重視，正在成為我國可再生能源的一支生力軍。而精密所以產業化為最終目標，對聚光太陽能系統中的關鍵光學元件——菲涅爾透鏡模具的超精密加工設備、刀具及工藝的產業化生產進行配套設備以及配套工藝的研究，提供了包括精密導軌零件、精密主軸零件、菲涅爾透鏡模具專用金剛石刀具等的加工設備及工藝，必將產生深遠的經濟效益和社會效益。