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数控车床光栅的种类结构及工作原理介绍
数控车床-车铣复合-车铣中心-威尼斯人官网机械   时间:2017-4-21 10:21:39

     线宽,在高精度数控机床上,使用光栅作为位置检测装置。它是将机械位移或模拟量转变为数字脉冲,反馈给CNC系统,实现闭环位置控制。光栅种类很多,其中有物理光栅和计量光栅之分。数控机床物理光栅的刻线细而密,栅距(两刻线间的距离)在0.002—0. 005mm之间,通常用于光谱分析和光波波长的测定。数控机床计量光栅相对来说刻线较粗,栅距在0.004—0. 25mm乏间,通常用于数字检测系统,用来检测高精度的直线位移和角位移。数控机床计量光栅是用于数控机床的精密检测装置,具有测量精度高、响应速度快、量程宽等特点,是闭环系统中一种用得较多的位置检测装置。
    1.数控机床光栅的种类
    根据光线在光栅中是反射还是透射分为透射光栅和反射光栅;透射光栅是在玻璃的表面上制成透明与不透明间隔相等的线纹。反射光栅是在钢尺或不锈钢带的表面上,光整加工成反射光很强的镜面,用照相腐蚀工艺制作光栅条纹。
    根据光栅形状可分为直线光栅和圆光栅,直线光栅用于检测直线位移,圆光栅用于检测角位移。
2.数控机床光栅的结构与工作原理
    (1)数控机床直线透射光栅的组成
    光栅位置检测装置由光派、长光栅(标尺光栅)、短光栅(指示光栅)、光电接收元件等组成。
    光栅装置由标尺光栅和指示光栅组成,在标尺光栅和指示光栅上都有密度相同的许多刻线,称为光栅条纹。光栅条纹的密度一般为每毫米25、50.100或250条。通常指示光栅固定在机床的固定部件上,标尺光栅固定在机床的移动部件上t两者随数控机床移动部件的移动而相对移动。两光栅尺相互平行放置,并保持一定的间隙(o. 00~o.imm)重叠在一起.a为栅^为栅线缝隙宽,d-。+^为光栅的栅距。数控机床由光源、透镜、光栅尺、光敏元件和一系列信号处理电路组成。信号处理电路一般包括放大、整形、鉴向、倍频电路等。通常情况下,除标尺光栅与工作龠装在一起随其移动外,光源、透镜、指示光栅、光敏元件和信号处理电路均装在一个壳体内,做成一个单独的部件,固定在机床上,其作用是将光栅莫尔条纹变成电信号。读数头由光源,透镜、指示光栅、光敏元件和驱动线路组成,是一个单独的部件。
    (2)光数控机床栅的基本测量原理
    对于棚距d相等的指示光栅和标尺光栅,当两光栅尺沿线纹方向保持一个很小的夹角日、刻划面相对平行且有一个很小的间隙(一般取0 05mm,0 imm)放置时,在光源的照射下,由于先的衍射或遮光效应,在与两光栅线纹角目的平分线相垂直的方向上,形成明暗相间的条纹,这种条纹称“莫尔条纹”。

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