直線光柵尺在數(shù)控機床中的控制應(yīng)用

　　隨著現(xiàn)代制造業(yè)的飛速發(fā)展，數(shù)控機床的應(yīng)用越來越廣泛，同時數(shù)控機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)無法控制機床傳動機構(gòu)產(chǎn)生的傳動誤差、傳動機構(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)嚴重影響了數(shù)控機床的加工精度。及其穩(wěn)定性。直線光柵尺對數(shù)控機床各直線坐標軸進行全閉環(huán)控制，消除了上述誤差，提高了機床的定位精度、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)控機床配置線性光柵尺是為了提高線性坐標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120m/min，*可以滿足數(shù)控機床的設(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記，因此開機時必須返回參考點進行位置控制。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%。機床設(shè)計者一般選擇增量式光柵尺是因為數(shù)控機床性價比高，既能保證機床運動精度，又能降低機床成本。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。機床關(guān)機或斷電后，機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)控機床直線坐標軸的定位精度和重復(fù)性沒有影響，但必須與數(shù)控機床系統(tǒng)相匹配。如果輸出信號波形與數(shù)控機床系統(tǒng)不匹配，導(dǎo)致機床系統(tǒng)輸出信號光柵尺，反饋信息，對直線坐標軸全閉環(huán)控制的補償誤差機床。在實際應(yīng)用中，輸出信號的波形與數(shù)控機床系統(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床系統(tǒng)之間安裝一個數(shù)字電子設(shè)備，很容易解決。