光柵尺的防護設計與研究

王亞峰，夏田

(陜西科技大學，陜西西安710021)

機械加工的自動化、對加工精度要求的日趨提高，推動了在線測量技術和精密自動計量技術的發展。與其他位移測量系統相比，光柵測量系統具有量程大、精度高、穩定性好、較強的信息傳輸功能和性能價格比，它廣泛應用于各種加工設備和計量儀中。在高精度的數控機床中，光柵常應用于數控機床的閉環伺服系統中，用作直線位移或角位移的檢測，檢測機床直線軸的實際位移是否和數控系統發出的指令相符，以提高機床的控制精度和加工精度。

在高精度的數控機床上，光柵已得到了廣泛的應用。光柵作為執行機構終端檢測元件，其精度直接影響數控機床的加工精度甚至機床的正常使用。因此，在工程實際中，必須做好光柵的防護措施，防止光柵暴露在惡劣的切削環境下，造成光柵的污染或報廢，影響光柵的使用壽命。

1 光柵工作要求與環境分析

數控機床大多采用油冷卻，在機床切削過程中，冷卻油的噴濺會在機床罩殼內形成油氣。傳統光柵為開放式安裝，這些油氣、冷卻液及鐵屑會通過光柵尺身與讀數頭的滑行間隙進入光柵內部，破壞光柵線條紋分布，造成光柵的污染。光柵被污染后會引起測量誤差、直線軸在回參考點中找不到零脈沖、直線軸在運行過程中報警，甚至出現直線軸暴走的現象，嚴重時會直接導致光柵報廢。因此，對處于封閉式機床內部的光柵進行防護，避免光柵暴露在切削液、冷卻油的環境中，以延長光柵的使用壽命。……