直線光柵尺在數(shù)控機(jī)床中的控制應(yīng)用

　　隨著現(xiàn)代制造業(yè)的飛速發(fā)展，數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用越來越廣泛，同時數(shù)控機(jī)床的定位精度和重復(fù)定位精度也在不斷提高。滿足用戶的需求。半閉環(huán)控制系統(tǒng)無法控制機(jī)床傳動機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的傳動誤差、傳動機(jī)構(gòu)在高速運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的熱變形誤差、傳動系統(tǒng)在高速運轉(zhuǎn)時磨損引起的誤差。加工過程中，這些誤差已經(jīng)嚴(yán)重影響了數(shù)控機(jī)床的加工精度。及其穩(wěn)定性。直線光柵尺對數(shù)控機(jī)床各直線坐標(biāo)軸進(jìn)行全閉環(huán)控制，消除了上述誤差，提高了機(jī)床的定位精度、重復(fù)定位精度和精度可靠性。作為提高數(shù)控機(jī)床定位精度的關(guān)鍵部件，越來越受到用戶的青睞。

　　下面討論線性光柵尺的選擇、安裝工具的設(shè)計、安裝、數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)的調(diào)整。可能有一些不足之處，歡迎廣大讀者不吝賜教。

　　1.線性光柵尺選擇

　　(1)正確等級的選擇數(shù)控機(jī)床配置線性光柵尺是為了提高線性坐標(biāo)軸的定值精度和重定位精度，所以光柵尺的正確等級是首要考慮的，光柵尺正確性等級為±0.01mm、±0.005mm、±0.003mm和±0.02mm。在設(shè)計數(shù)控機(jī)床時，我們根據(jù)設(shè)計精度要求選擇精度等級。值得注意的是，選擇高精度光柵尺時應(yīng)考慮光柵尺的熱性能。光柵尺的分劃板載體的熱膨脹系數(shù)與機(jī)床光柵尺的安裝座的熱膨脹系數(shù)一致，以克服因溫度引起的熱變形。

　　此外，光柵尺的最高移動速度可達(dá)120m/min，*可以滿足數(shù)控機(jī)床的設(shè)計要求。所需的長度。

　　(2)測量方法光柵尺的選擇：光柵尺的測量方法分為增量式光柵尺和絕對式光柵尺兩種。所謂增量光柵尺就是光柵掃描頭通過讀出到初始點的相對運動，為了得到絕對位置，這個初始點必須刻在光柵尺的刻度上作為參考標(biāo)記，因此開機(jī)時必須返回參考點進(jìn)行位置控制。絕對型光柵尺利用閃爍的不同寬度和不同距離的網(wǎng)格線以編碼形式直接在光柵上產(chǎn)生絕對位置數(shù)據(jù)，后續(xù)電子設(shè)備在光柵尺通電時即可獲取位置信息，無需移動坐標(biāo)軸找到參考點的位置，絕對位置值直接從光柵線上得到。

　　絕對類型光柵尺比增量類型光柵尺貴約20%。機(jī)床設(shè)計者一般選擇增量式光柵尺是因為數(shù)控機(jī)床性價比高，既能保證機(jī)床運動精度，又能降低機(jī)床成本。但是絕對型光柵尺的優(yōu)點是啟動后不需要返回參考點，這是增量型光柵尺無法比擬的。機(jī)床關(guān)機(jī)或斷電后，機(jī)床可以直接從中斷的地方執(zhí)行加工程序。時間可以提高生產(chǎn)力并減少零件報廢。因此，在生產(chǎn)周期要求或多臺數(shù)控機(jī)床組成的自動生產(chǎn)線中選擇絕對型光柵尺最為理想。

　　(3)輸出信號的選擇光柵尺的輸出信號分為電流正弦波信號、電壓正弦波信號、ttl轉(zhuǎn)矩有四種波形信號和ttl差分方波信號。光柵尺輸出信號的波形雖然對數(shù)控機(jī)床直線坐標(biāo)軸的定位精度和重復(fù)性沒有影響，但必須與數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)相匹配。如果輸出信號波形與數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)不匹配，導(dǎo)致機(jī)床系統(tǒng)輸出信號光柵尺，反饋信息，對直線坐標(biāo)軸全閉環(huán)控制的補(bǔ)償誤差機(jī)床。在實際應(yīng)用中，輸出信號的波形與數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)不匹配是事實，但是有辦法處理這種情況，只要在輸出信號和機(jī)床系統(tǒng)之間安裝一個數(shù)字電子設(shè)備，很容易解決。