光柵尺的作用

光柵尺作為數(shù)控機(jī)床直線軸的位置檢測(cè)元件，相當(dāng)于人的“眼睛”，就是“監(jiān)視”該直線軸在執(zhí)行數(shù)控系統(tǒng)的移動(dòng)指令后，該直線軸是否真正準(zhǔn)確地運(yùn)行到數(shù)控系統(tǒng)指令所要求的位置。如果數(shù)控機(jī)床沒(méi)有安裝光柵尺，當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出直線軸的移動(dòng)指令后，直線軸能否到達(dá)數(shù)控系統(tǒng)要求的位置，完全依靠數(shù)控系統(tǒng)調(diào)試的精度和機(jī)械傳動(dòng)精度來(lái)保障。數(shù)控機(jī)床使用一段時(shí)間后，由于電氣調(diào)試參數(shù)的修改和機(jī)械誤差的加大等原因，該直線軸很可能和數(shù)控系統(tǒng)指令所要求的位置相差很多，這時(shí)候數(shù)控系統(tǒng)根本不知道，維修和操作機(jī)床的人員也不知道，要想知道這個(gè)差距，維修人員就要對(duì)機(jī)床進(jìn)行精度檢測(cè)。所以數(shù)控機(jī)床沒(méi)有安裝光柵尺，就要定期對(duì)機(jī)床的精度進(jìn)行檢查，- 不小心，一旦忘記檢測(cè)數(shù)控機(jī)床的精度，很可能導(dǎo)致加工的產(chǎn)品精度超差甚至報(bào)廢。

如果數(shù)控機(jī)床的直線軸安裝了光柵尺，上述問(wèn)題就不用人來(lái)操心了，由光柵尺來(lái)完成這個(gè)使命。如果該直線軸由于機(jī)械等原因沒(méi)有準(zhǔn)確到達(dá)該位置，光柵尺作為位置檢測(cè)元件，會(huì)向數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出指令，使該直線軸能夠到達(dá)比較準(zhǔn)確的位置，直到光柵尺的分辨率分辨不出來(lái)。這時(shí)的光柵尺充當(dāng)了獨(dú)立于機(jī)床之外的監(jiān)督功能，象人的眼睛一樣，- -直“監(jiān)視”著直線軸的位置，保證了直線軸能夠達(dá)到數(shù)控系統(tǒng)要求的位置。

光柵的精度取決于其分辨率，分辨率高低不同，價(jià)格就不同。光柵尺有玻璃光柵尺和鋼帶光柵尺之分。目前世界上能做出的玻璃光柵尺的長(zhǎng)度約為3米長(zhǎng)，超過(guò)3米的光柵尺就要選用鋼帶尺。

在制作新機(jī)床或舊機(jī)床改造中，采用光柵尺的目的是增加直線軸的運(yùn)行準(zhǔn)確性。但能否增加光柵尺不完全取決于是否購(gòu)買(mǎi)光柵尺，主要取決于該直線軸的機(jī)械部分的幾何精度。光柵尺不能取代機(jī)械的精度，它只能“錦上添花”。很多人在這個(gè)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)上存在偏差。如果機(jī)床的直線軸的幾何精度很差，比如一些車床Z軸采用直齒條進(jìn)行傳動(dòng)，反向間隙很大，該軸即使采用光柵尺后，當(dāng)該軸到達(dá)數(shù)控系統(tǒng)的運(yùn)行指令位置附近，由于該直線軸的傳動(dòng)精度不高，不但達(dá)不到應(yīng)有的目的，反而在準(zhǔn)確位置前后會(huì)出現(xiàn)震蕩。

數(shù)控機(jī)床的哪根直線軸安裝光柵尺要視實(shí)際情況而定。一般數(shù)控機(jī)床的X軸必須安裝光柵尺，數(shù)控磨床磨削產(chǎn)品中帶有錐度面時(shí)，一般為了保證加工的錐面的精度和表面質(zhì)量，其Z軸也安裝光柵尺。鏜銑機(jī)床的Z軸一般安裝光柵尺，其它軸視加工產(chǎn)品的精度而定。

在數(shù)控機(jī)床中，光柵尺的作用是作為數(shù)控系統(tǒng)的位置檢測(cè)元件，檢測(cè)機(jī)床的直線軸的實(shí)際位移是否和數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的指令相符。

光柵尺和磁柵尺的區(qū)別

磁柵尺和傳統(tǒng)的光柵尺有什么不一樣的地方：

光柵尺是由一個(gè)中心有軸的光電碼盤(pán)，其上有環(huán)形通、暗的刻線，有光電發(fā)射和接收器件讀取并獲得信號(hào)的一類傳感器，主要用來(lái)測(cè)量位移或角度。

傳統(tǒng)的光柵尺碼盤(pán)的材料有玻璃、金屬、塑料，玻璃碼盤(pán)是在玻璃上沉積很薄的刻線，其熱穩(wěn)定性及精度可以達(dá)到普通標(biāo)準(zhǔn)、一般要求，但容易碎。金屬碼盤(pán)直接以通和不通刻線，不易碎，但由于金屬有一定的厚度，精度就有限制，其熱穩(wěn)定性就要比玻璃碼盤(pán)差一個(gè)數(shù)量級(jí)。塑料碼盤(pán)是經(jīng)濟(jì)型的，其成本低，精度和耐高溫達(dá)不到高要求。

而磁柵尺采用磁電式設(shè)計(jì)，通過(guò)磁感應(yīng)器件、利用磁場(chǎng)的變化來(lái)產(chǎn)生和提供轉(zhuǎn)子的位置，利用磁器件代替了傳統(tǒng)的碼盤(pán)，彌補(bǔ)了光電編碼器的這一些缺陷，更具抗震、耐腐蝕、耐污染、性能可靠高、結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單。

光柵尺是通過(guò)在碼盤(pán)上刻線來(lái)計(jì)算精度，所以精度越高，碼盤(pán)就會(huì)越大，編碼器體積越大，并且精度也不是連續(xù)的。磁柵尺則沒(méi)有這樣的限制，可以做到體積很小，精度高，特別是值編碼器要求精度高，更適合用磁柵尺。