HEIDENHAIN公司生产的用于数控机床的直线光栅尺几乎可以适应任何应用。它是所有采用闭环控制机床和 设备上进给轴的最佳选择,例如铣床、加工中心、镗床、车床和磨床。直线光栅尺动态性能好,运动速度可靠性高,沿测量方向的运动加速度大,这些特性使它不仅 能满足常规轴动态性能要求,也能满足直接驱动设备的高动态性能要求。
HEIDENHAIN也提供其它应用所需的直线光栅尺,例如
• 手动操作的机床
• 冲压机和弯板机
• 自动化生产设备
直线光栅尺优点
直线光栅尺测量直线轴位置时不存在任何附加的机械传动元件。用直线光栅尺控制位置的控制环包括了全部进给机构。安装在滑板上的直线光栅尺可以检测出机械传递误差并能在控制系统电路中给予修正。因此,它能消除以下潜在误差源:
• 由于滚珠丝杠温度特性导致的位置误差
• 反向间隙
• 滚珠丝杠螺距误差导致的运动特性误差因此,直线光栅尺已成为高精度定位和高速加工不可或缺的必备条件。
机械结构
用于数控机床的直线光栅尺采用封闭式结构:铝制外壳保护光栅尺、扫描单元和轨道免受灰尘、切屑和切削液的影响。自动向下压下的弹性密封条保持外壳的密封。
扫描单元的运动轨道摩擦力很小,轨道内置在光栅尺上。连接器将扫描单元和安装板连接在一起并补偿光栅尺和机床导轨的不对正误差。光栅尺和安装板间的横向和轴向误差允许
为± 0.2至± 0.3 mm,具体数值与光栅尺型号有关。
温度特性
切削速度的提高和全封闭机床的广泛应用使机床防护罩内的温度不断提高。由于直线光栅尺的温度特性直接决定着机床加工精度,因此,直线光栅尺的温度特性指标越来越重要。
一般来说,直线光栅尺的温度特性应与工件或被测对象一致。温度变化时,直线光栅尺的膨胀或收缩特性必须是确定的和可重现的。HEIDENHAIN公司的直线光栅尺就是为这种应用而特别设计生产的。
HEIDENHAIN公司的直线光栅尺所用的光栅基体具有确定的热膨胀系数(参见“技术参数”)。因此,用户可以选择最适合其应用所需温度特性的直线光栅尺。
动态性能
机床效率和机床性能的不断提高必然要求更大的进给速度和更高的加速度,同时还必须保持高水平的加工精度。要快速和准确地传递进给运动,就要求机床和直线光栅尺具有更高的刚性。
HEIDENHAIN公司的直线光栅尺在测量方向上有很高的刚性。这是机床达到高质量和高精度运动轨迹的重要因素。此外,光栅尺优良的动态性能还来源于它重量轻的运动部件。
耐用性
机床进给轴的运动行程非常长,三年的运动行程通常要达到10,000 km。因此,光栅尺的长期稳定和坚固可靠格外重要:它是保证机床稳定可用的基础。
由 于HEIDENHAIN公司的直线光栅尺在设计中充分考虑了各个细节,即使光栅尺工作多年后依然能正常使用。使用寿命长是因为采用非接触的光电扫描法扫描 测量基准,而且光栅尺外壳中的扫描光栅采用滚珠导轨结构。这种密封结构,加上特殊的扫描原理和通过压缩空气建立正压环境的支持使HEIDENHAIN公司 的直线光栅尺具有极强的抗污染能力。完善的防护措施确保了高水平的抗电气噪声的能力。