球栅尺数显表测量方式与准确等级的选择

一、球栅尺数显表测量方式的选择
球栅尺数显表的测量方式分增量式光栅尺和式光栅尺两种，所谓增量式光栅尺就是光栅扫描头通过读出到初始点的相对运动距离而获得位置信息，为了获得位置，这个初始点就要刻到光栅尺的标尺上作为参考标记，所以机床开机时必须回参考点才能进行位置控制。而式光栅尺以不同宽度、不同问距的闪现栅线将位置数据以编码形式直接制作到光栅上，在光栅尺通电的同时后续电子设备即可获得位置信息，不需要移动坐标轴找参考点位置，位置值从光栅尺比增量式光栅尺成本高 20％左右，机床设刻线上直接获得。因考虑数控机床的性价比，一般选用增量式光栅尺，既能保证机床运动精度又能降低机床成本。但是式光栅尺开机后不需回参考点的优点是增量式光栅尺*的，机床在停机或故障断电后开机可直接从中断处执行加工程序，不但缩短非加工时间提高生产效率，而且减小零件废品率。因此在生产节拍要求严格或由多台数控机床构成的自动生产线上选用式光栅尺zui为理想的。
二、球栅尺数显表准确度等级的选择
数控机床配置线性光栅尺是了提高线性坐标轴的定值精度、再复定位精度，所以光栅尺的准确度等级是首先要考虑的，光栅尺准确度等级有± 0.01mm、±0.005mm、±0.003mm、±0.02mm。而我们在设计数控机床时根据设计精度要求来选择准确度等级，值得注意的是在选用高精度光栅尺要考虑光栅尺的热性能，它是机床工作度的关键环，光栅尺的刻线载体的热膨胀系数与机床光栅尺安装基体的热膨节，即要求栅尺胀系数相一致，以克服由于温度引起的热变形。另外光栅尺zui大移动速度可达120m/min，目前可*数控机床设计要求；单个光栅尺zui大长对接的方度为3040mm，如控制线性坐标轴大于3040mm 时可采用光栅尺式达到所需长度。
如何快速判断光栅尺读数是否准确
球栅尺数显表读数是否准确的一个zui简单简便的方法就是看光栅尺的反复走数能否归零。如果光栅尺的刻度均匀，则重复走数可以正常归零，则似乎可以断定这支光栅尺的读数是准确的。
方法如下：先把读数头移到尺子的任意一头，并且是尽头。然后归零数显表。然后把读数头移动任意的行程，然后再返回初始位移。这时看数显表是不是读数为零。重复几次这样任意的行程测试。如果都能正常归零，则尺子应该是好的。反之表示读数不准确，得找其它原因。
光栅尺故障原因以及排除方法汇总
经过调查分析导致光栅尺故障的原因主要有以下几点：
1、光栅尺安装位置设计考虑不周：前期016#卧加出现X轴光栅尺尺端撞坏问题，其主要原因是光栅尺在安装时无正确的尺寸控制导致，2011年8月24日技术部对卧加X轴球栅尺数显表的安装位置进行更改，将其右侧的安装位置右移12mm，保证X轴运行的zui大行程，从而保护光栅尺不被拉坏；
2、球栅尺数显表安装不满足要求：
①在安装光栅尺时，光栅尺动尺安装面与光栅尺定尺安装面之间的距离未达到要求，尺寸应满足18±0.2mm ，且两者应保证平行度0.05mm，客户现场检查出有*.6mm的现象（定位销已打），光栅尺来回频繁运行便会使光栅尺密封条损坏，同时读数头与定尺的间隙也应控制在1±0.3mm以内，若这两项精度不对的话也会导致动尺与定尺产生摩擦，一方面会引起读数异常，精度不准，另一方面也可能会损坏栅线，从而造成光栅尺报废；
②各轴的硬限位挡块安装时漏装，会引起机床可能因软限位失效而导致撞机的可能；
3、使用环境与过滤精度分析：从售后的反馈记录看，清洗光栅尺也占有一大部分，由于光栅尺内玻璃刻线受到污染就会导致读数头无法正常读数或者频繁报警，空气湿度大、气源不干净、加工区水雾大等等都会直接引起光栅尺故障，因玻璃是亲水材料，水雾易于在玻璃表面冷凝，前期处理售后返回的光栅尺，其内部脏污均比较严重，清洗时光栅尺内部都有切削液和油脂。另外，通过与海科特卧加相比，我公司使用的过滤设备精度分别为（共3级）40um（过滤减压阀）、5um（过滤器）、0.01um（超精细过滤器），而海科特机床过滤精度分别为5um、5um、0.01um。