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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”该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,完全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,一不小心,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,会向数控系统发出指令,使该直线轴能够到达比较准确的位置,直到光栅尺的分辨率分辨不出来。这时的光栅尺充当了独立于机床之外的监督功能,象人 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。

光栅的精度取决于其分辨率,分辨率高低不同,价格就不同。光栅尺有玻璃光栅尺和钢带光栅尺之分。目前世界上能做出的玻璃光栅尺的长度约为3米长,超过3米的光栅尺就要选用钢带尺。

在制作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。但能否增加光栅尺不完全取决于是否购买光栅尺,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轴采用直 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,不但达不到应有的目的,反而在 准确位置前后会出现震荡。

数控机床的哪根直线轴安装光栅尺要视实际情况而定。一般数控机床的X轴必须安装光栅尺,数控磨床磨削产品中带有锥度面时,一般为了保证加工的锥面的精度和表面质量,其Z轴也安装光栅尺。镗铣机床的Z轴一般安装光栅尺,其它轴视加工产品的精度而定。

    在数控机床中,光栅尺的作用是作为数控系统的位置检测元件,检测机床的直线轴的实际位移是否和数控系统发出的指令相符。

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