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光栅尺在数控机床上的作用

发布时间: 2023-06-01  点击次数: 747次

光栅尺作为数控机床直线轴的位置检测元件,相当于人的“眼睛",就是“监视"直线轴在执行数控系统的移动指令后,该直线轴是否真正准确地运行到数控系统指令所要求的位置。如果数控机床没有安装光栅尺,当数控系统发出直线轴的移动指令后,直线轴能否到达数控系统要求的位置,依靠数控系统调试的精度和机械传动精度来保障。

      数控机床使用一段时间后,由于电气调试参数的修改和机械误差的加大等原因,该直线轴很可能和数控系统指令所要求的位置相差很多,这时候数控系统根本不知道,维修和操作机床的人员也不知道,要想知道这个差距,维修人员就要对机床进行精度检测。所以数控机床没有安装光栅尺,就要定期对机床的精度进行检查,一旦忘记检测数控机床的精度,很可能导致加工的产品精度超差甚至报废。

       如果数控机床的直线轴安装了光栅尺,上述问题就不用人来操心了,由光栅尺来完成这个使命。如果该直线轴由于机械等原因没有准确到达该位置,光栅尺作为位置检测元件,会向数控系统发出反馈指令,使该直线轴能够到达比较准确的位置。这时的光栅尺充当了独立于机床之外的监督功能,像人的眼睛一样,一直“监视"着直线轴的位置,保证了直线轴能够达到数控系统要求的位置。

       在生产新机床或旧机床改造中,采用光栅尺的目的是增加直线轴的运行准确性。但运行准确性不取决于光栅尺,主要取决于该直线轴的机械部分的几何精度。光栅尺不能取代机械的精度,它只能“锦上添花"。很多人在这个问题的认识上存在偏差,如果机床的直线轴的几何精度很差,比如一些车床Z轴采用齿条进行传动,反向间隙很大,该轴即使采用光栅尺后,当该轴到达数控系统的运行指令位置附近,由于该直线轴的传动精度不高,在准确位置前后会出现震荡。

     半闭环控制系统无法控制机床传动机构产生的传动误差、传动机构在高速运转时产生的热变形误差、传动系统在高速运转时磨损引起的误差。加工过程中,这些误差已经严重影响了数控机床的加工精度及其稳定性。直线光栅尺对数控机床各直线坐标轴进行全闭环控制,减少了上述误差,提高了机床的定位精度、重复定位精度和精度可靠性。作为提高数控机床定位精度的关键部件,越来越受到用户的青睐。