球柵尺數顯表測量方式與準確等級的選擇

一、球柵尺數顯表測量方式的選擇
球柵尺數顯表的測量方式分增量式光柵尺和式光柵尺兩種，所謂增量式光柵尺就是光柵掃描頭通過(guò)讀出到初始點(diǎn)的相對運動(dòng)距離而獲得位置信息，為了獲得位置，這個(gè)初始點(diǎn)就要刻到光柵尺的標尺上作為參考標記，所以機床開(kāi)機時(shí)必須回參考點(diǎn)才能進(jìn)行位置控制。而式光柵尺以不同寬度、不同問(wèn)距的閃現柵線(xiàn)將位置數據以編碼形式直接制作到光柵上，在光柵尺通電的同時(shí)后續電子設備即可獲得位置信息，不需要移動(dòng)坐標軸找參考點(diǎn)位置，位置值從光柵尺比增量式光柵尺成本高 20％左右，機床設刻線(xiàn)上直接獲得。因考慮數控機床的性?xún)r(jià)比，一般選用增量式光柵尺，既能保證機床運動(dòng)精度又能降低機床成本。但是式光柵尺開(kāi)機后不需回參考點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn)是增量式光柵尺*的，機床在停機或故障斷電后開(kāi)機可直接從中斷處執行加工程序，不但縮短非加工時(shí)間提高生產(chǎn)效率，而且減小零件廢品率。因此在生產(chǎn)節拍要求嚴格或由多臺數控機床構成的自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)上選用式光柵尺zui為理想的。
二、球柵尺數顯表準確度等級的選擇
數控機床配置線(xiàn)性光柵尺是了提高線(xiàn)性坐標軸的定值精度、再復定位精度，所以光柵尺的準確度等級是首先要考慮的，光柵尺準確度等級有± 0.01mm、±0.005mm、±0.003mm、±0.02mm。而我們在設計數控機床時(shí)根據設計精度要求來(lái)選擇準確度等級，值得注意的是在選用高精度光柵尺要考慮光柵尺的熱性能，它是機床工作度的關(guān)鍵環(huán)，光柵尺的刻線(xiàn)載體的熱膨脹系數與機床光柵尺安裝基體的熱膨節，即要求柵尺脹系數相一致，以克服由于溫度引起的熱變形。另外光柵尺zui大移動(dòng)速度可達120m/min，目前可*數控機床設計要求；單個(gè)光柵尺zui大長(cháng)對接的方度為3040mm，如控制線(xiàn)性坐標軸大于3040mm 時(shí)可采用光柵尺式達到所需長(cháng)度。
如何快速判斷光柵尺讀數是否準確
球柵尺數顯表讀數是否準確的一個(gè)zui簡(jiǎn)單簡(jiǎn)便的方法就是看光柵尺的反復走數能否歸零。如果光柵尺的刻度均勻，則重復走數可以正常歸零，則似乎可以斷定這支光柵尺的讀數是準確的。
方法如下：先把讀數頭移到尺子的任意一頭，并且是盡頭。然后歸零數顯表。然后把讀數頭移動(dòng)任意的行程，然后再返回初始位移。這時(shí)看數顯表是不是讀數為零。重復幾次這樣任意的行程測試。如果都能正常歸零，則尺子應該是好的。反之表示讀數不準確，得找其它原因。
光柵尺故障原因以及排除方法匯總
經(jīng)過(guò)調查分析導致光柵尺故障的原因主要有以下幾點(diǎn)：
1、光柵尺安裝位置設計考慮不周：前期016#臥加出現X軸光柵尺尺端撞壞問(wèn)題，其主要原因是光柵尺在安裝時(shí)無(wú)正確的尺寸控制導致，2011年8月24日技術(shù)部對臥加X(jué)軸球柵尺數顯表的安裝位置進(jìn)行更改，將其右側的安裝位置右移12mm，保證X軸運行的zui大行程，從而保護光柵尺不被拉壞；
2、球柵尺數顯表安裝不滿(mǎn)足要求：
①在安裝光柵尺時(shí)，光柵尺動(dòng)尺安裝面與光柵尺定尺安裝面之間的距離未達到要求，尺寸應滿(mǎn)足18±0.2mm ，且兩者應保證平行度0.05mm，客戶(hù)現場(chǎng)檢查出有*.6mm的現象（定位銷(xiāo)已打），光柵尺來(lái)回頻繁運行便會(huì )使光柵尺密封條損壞，同時(shí)讀數頭與定尺的間隙也應控制在1±0.3mm以?xún)?，若這兩項精度不對的話(huà)也會(huì )導致動(dòng)尺與定尺產(chǎn)生摩擦，一方面會(huì )引起讀數異常，精度不準，另一方面也可能會(huì )損壞柵線(xiàn)，從而造成光柵尺報廢；
②各軸的硬限位擋塊安裝時(shí)漏裝，會(huì )引起機床可能因軟限位失效而導致撞機的可能；
3、使用環(huán)境與過(guò)濾精度分析：從售后的反饋記錄看，清洗光柵尺也占有一大部分，由于光柵尺內玻璃刻線(xiàn)受到污染就會(huì )導致讀數頭無(wú)法正常讀數或者頻繁報警，空氣濕度大、氣源不干凈、加工區水霧大等等都會(huì )直接引起光柵尺故障，因玻璃是親水材料，水霧易于在玻璃表面冷凝，前期處理售后返回的光柵尺，其內部臟污均比較嚴重，清洗時(shí)光柵尺內部都有切削液和油脂。另外，通過(guò)與?？铺嘏P加相比，我公司使用的過(guò)濾設備精度分別為（共3級）40um（過(guò)濾減壓閥）、5um（過(guò)濾器）、0.01um（超精細過(guò)濾器），而?？铺貦C床過(guò)濾精度分別為5um、5um、0.01um。