線性光柵尺在數控機床中的應用與維修

　　近年來，傳統工業實現了現代化、自動化轉變，在數控機床位置檢測系統當中，檢測裝置作為其中核心，能夠確保機床加工精度，且能夠協調好加工進度。線性光柵尺由先進技術作支撐，具有動態性、速度恒定等優勢，能夠為機床運轉提供一定支持。因此加強對其應用及維修的研究具有現實意義，能夠幫助我們進一步了解其應用，且能夠針對機械存在的故障予以分析，提高機床加工質量及效率。

　　1、線性光柵尺工作原理

　　光柵尺，是一種建立在光柵光學原理基礎之上，測量物體的直線位移、角位移。光柵尺相應速度較快，且精度高，在閉環控制、數顯系統等方面應用非常廣泛。目前，市面上所能見到的光柵尺種類豐富，根據不同的分類標準，分類情況也有所不同。如從計量層面來看，是由物理、計量兩部分構成。而從材料上看，是由透射與反射光柵構成。

　　線性光柵尺依據相對運動原理，產生光信號后，經過光電器件進行轉換處理，完成對機械裝置位置變化的測量。而輸出的信號，由光源通過刻在直線尺、盤片柵格線，再次轉換回去，成為初始的電流正弦波信號，電信號周期與柵距保持一致。

　　2、線性光柵尺在數控機床中的應用

　　2.1伺服系統閉環控制應用

　　將線性光柵尺裝置置于機床工作臺上，測量出具體的位移量傳送給CNC裝置，與預期設定值進行比對，運用差值實現對位置的控制。在系統中，CNC能夠各類誤差予以補償，提高跟隨與定位度。針對數控機床中旋轉進給軸來說，可以利用光柵檢測角位移與速度，對其進行插補處理。如沿著坐標軸A作圓周運動的B周，進行換刀動作。

　　2.2機床數顯應用

　　數控機床的應用能夠提高工作效率，且能夠提高產品質量，具有投資少、見效快優勢。針對車床的改造，可以選擇3米內光柵尺，經過改造后能夠獲得更好地應用效果。對于工具、等銑床，也可以采用線性光柵尺，在生產中能夠及時了解具體的數值，且操作便利，度高。

　　2.3機床定位精度檢測應用

　　針對半閉環控制機床而言，經過長時間運轉后，受到機械磨損等因素的影響，會產生一定誤差，導致加工精度下降，無法與預期目標保持一致。一般來說，設備在出廠前，常見會借助激光干涉等設備對儀器精度進行校準，但在數控機床生產中沒有此類設備，對此，可以采用線性光柵尺，不僅能夠降低成本，且能夠測量絲杠螺距誤差，為生產提供科學依據。在定位前，要排除振動等各類因素，使得數控機床得以運行，逐步消除溫度等因素產生的不良影響[1]。此外，在實踐應用中，還要提前設計好程序，確定針對性標準，以此來對誤差進行補償。

　　3、線性光柵尺在數控機床中應用維修

　　3.1測量控制板故障

　　針對該故障，維修人員要依據診斷技術手冊，明確故障所在位置。如針對某加工中心西門子840系統，出現光柵尺硬件故障，當參數在200～240范圍內，報警自動消除，對此我們可以判斷，故障主要出現在光柵尺自身、測量板等部位。但由于光柵尺拆卸難度較大，對此我們對測量進行拆除處理后，將兩個軸進行交換，發現故障在X軸上，zui后借助表進行檢測，發現故障在測量板上。為了確保光柵尺能夠正常使用，需要更換測量板。

　　3.2測量數據丟失

　　系統運行中，一旦出現測量數據丟失情況，維修人員要給予足夠的重視，否則無法為后續生產工作提供依據。如車床光柵尺經過改造后，Z軸在測量中出現了數據丟失的現象[2]。通常而言，此類故障主要在讀數、電路兩個部分。對調兩個部分的信號，發現X軸數據丟失，故讀數頭是故障所在點，經過檢查，主要是光敏元件不良，導致信號傳輸時受到了削弱。故我們將運用無水乙醇對光柵尺進行清洗，使光柵尺恢復正常。

　　3.3系統不定時報警

　　工作中系統出現不定時報警問題，維修人員可以重新啟動NCK，根據診斷手冊可知，出現報警的原因是X軸有效編碼器硬件故障。由于數控機床主要是全閉環控制系統，故障出在光柵尺直接測量環節[3]。對此，我們要更換X軸伺服控制板等，對細節予以相應的處理。經過觀察發現，粗加工時段報警頻率較多，主要是機床振動幅度與故障存在密切，然后檢測測量線路等，發現讀數頭一端母插針能夠從孔內拔出，對此判斷是內部插頭出現了虛接觸問題，振動幅度過大產生的報警。對此，我們要利用絕緣材料制作小型楔件，并對其進行焊接處理，使得插頭保持穩固，以免出現故障。

　　結論：根據上文所述，目前，隨著自動化技術不斷發展，線性光柵尺在數控機床中的應用范圍越來越廣。但由于光柵尺是光學器件，在長期應用中，如果保養不當，極易發生故障。因此在實踐操作中，操作人員要重視對光柵尺日常維護與保養，并針對不同的故障表現，采取相應的措施加以調整和維修，使得光柵尺始終保持良好狀態，從而促進線性光柵尺功能有效發揮。