光栅测量装置在数控机床中的应用
光栅测量装置在数控机床中的应用
摘要 通过光栅测量装置的简介,针对数控机床的误差进行测量,并针对光栅测量的机理进行阐述,讲解了该装置的日常维护,望能够通过光栅测量的方法增加数控机床的工作精度。
关键词 光栅;数控机床;误差;精度;位置误差
伴随当今技术手段的逐渐提高,既往的加工方式已经不能满足对精度的需求,于是数控机床的应用就逐渐加多,同时对于数控机床精度的要求也日渐提高,但是想要根本上实现数控机床精度的提高的关键措施是明确机床出现的定位误差以及利用相应的补偿方法对定位误差给予合理的补偿[1]。应用双频激光测量法以及光栅测量技术两种方法对机床的精度以位移进行精确的测量。前者的精度较后者优越,但要有严格的应用条件,操作繁琐[2]。相对前者而言,后者的应用范围较广,可靠性较高,结构不复杂,花费少,有较强的抗干扰性,应用较广。
针对误差的较好纠正可以利用电子学细分以及数字化处理的方法进行,这样的方法能够增加系统的准确率[3],同时应用光栅对数控机床进行精度的检测,利用数字脉冲的形式把数据上传至CNC装置,进而达到闭环操控;光栅技术也随着激光的提高而升级,使精度达到微米级的程度,较广的应用于机密机械仪器、以及数控机床等方面。本研究针对数控机床对该方法给予阐述。
1 数控机床误差分析
对数控机床精度的相关元素诸多,必须要对误差的原因进行合理的分析,因病施治,才能提高数控机床的精度。数控机床一般以及对精度形成的影响将误差划分为几种:机床的几何误差、热变形产生的误差以及控制系统的误差等。各个误差在机床进行工作的过程中所占的比例各不相同,往往以几何误差以及热变形误差所造成的影响颇大。
2 光栅测量装置的应用
2.1 基本结构
应用光栅进行测量时主要涉及光栅尺以及读数头两个重要组成部分[4],前者主要由一些零标记形成,位于数控机床的导轨附近,在定尺的上方安置两个密闭条,这样就可以工作中有杂物的影响而出现读数的差错;后者由光栅、光源、放大电路、透镜以及光电元件等共同构成,往往利用工作台应用灯丝或硅光电此进行操作。
2.2 测量原理
应用的机理是光的衍射,借助相对运动的原理,出现了莫尔条纹信号后,利