光柵尺在機(jī)床加工中出現(xiàn)周期性誤差，可能原因？
更新時(shí)間：2025-05-26 點(diǎn)擊次數(shù)：693次
光柵尺在機(jī)床加工中扮演著精準(zhǔn)反饋位移的關(guān)鍵角色，一旦出現(xiàn)周期性誤差，會對加工精度造成嚴(yán)重影響。探究其背后可能原因，多方面因素交織其中。
光柵尺安裝若未與機(jī)床運(yùn)動(dòng)軸全平行或存在微小角度偏差，隨著機(jī)床往復(fù)運(yùn)動(dòng)，光柵尺讀數(shù)頭與標(biāo)尺光柵間的相對位置周期性變化，光柵尺信號采集不穩(wěn)定，進(jìn)而產(chǎn)生周期性誤差。安裝面的平整度也至關(guān)重要，若平面凹凸不平，光柵尺貼合不緊密，運(yùn)行中會震動(dòng)、移位，破壞精準(zhǔn)的光學(xué)測量環(huán)境，誤差便周期性地顯現(xiàn)出來。
光柵尺自身質(zhì)量與特性同樣不容忽視。標(biāo)尺光柵的刻線精度若有細(xì)微波動(dòng)，如局部刻線間距不均勻，在機(jī)床運(yùn)動(dòng)過程中，每當(dāng)讀數(shù)頭掃過這些瑕疵區(qū)域，輸出異常信號，且因機(jī)床運(yùn)動(dòng)的周期性，誤差也會周期性重復(fù)。另外，光柵尺受溫度影響熱脹冷縮，若其材料熱膨脹系數(shù)與機(jī)床床身不匹配，溫度變化時(shí)，兩者變形程度不同，光柵尺被拉伸或壓縮，改變與讀數(shù)頭的間距和角度，周期性地干擾測量精度。
電氣系統(tǒng)故障也是潛在因素。光柵尺信號傳輸電纜若受到電磁干擾，周圍大型電機(jī)、變頻器等設(shè)備產(chǎn)生的電磁場，會使信號中混入雜波，純凈測量信號失真，且這種干擾可能隨機(jī)床運(yùn)動(dòng)周期變化，導(dǎo)致周期性誤差。信號處理電路中的放大、濾波、細(xì)分等環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，如電容漏電、電阻變值，會使信號放大倍數(shù)不穩(wěn)、濾波不全，細(xì)分精度降低，將周期性噪聲誤識別為位移信號，造成誤差。
機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)也會牽連光柵尺。絲杠、導(dǎo)軌磨損后間隙增大，機(jī)床運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)，這種振動(dòng)傳遞到光柵尺，使其讀數(shù)頭與標(biāo)尺光柵間光學(xué)成像抖動(dòng)，光柵尺采集信號混亂，又因傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的周期性，誤差呈現(xiàn)周期性特點(diǎn)。
光柵尺在機(jī)床加工中的周期性誤差可能是安裝不當(dāng)、自身缺陷、電氣故障或機(jī)床傳動(dòng)振動(dòng)等多種因素共同作用的結(jié)果，排查時(shí)需全面細(xì)致，方能精準(zhǔn)定位根源。
