光栅尺是属于绝对式检测装置

⑴ 光栅尺分为绝对值和增量式，他们的不同之处

增量光栅尺开机必须要先回参考点，回参考点需要撞块，撞块位置一般在机床的一端，绝对光栅尺没有回零撞块，不需回参考点。

⑵ 数控技术与应用复习资料

《数控技术与应用》复习资料及答案

一、填空题：

1
、刀库的型式很多，结构也各不相同，加工中心最常用的刀库有

刀库和

刀库
两种。

2
、

通常所说的切削用量三要素是指：

、

、

。

3
、数控机床要在高速和重载荷条件下工作，因此，机床的床身、立柱、主轴、工作台、刀架等
主要部件，均具有很高的

，工作中应无

或

。

4
、数控机床按伺服系统的控制方式分类可以分为：

、

、

。

5
、数控机床通常由

、

、

、

、

组成。

6
、为了保证机床部件的运动精度，要求各运动部件的

要小，以防止热变形。

7
、数控加工程序的主要内容有：

、

、

、

、

、

。

8
、插补是指：

9
、高速主轴选用的轴承主要是

轴承和

轴承。

10
、数控机床的导轨部件通常用

、

、

等，以减少摩擦

力，使其在低速运动时无

现象。

二、判断题

1
、滚珠丝杠螺母副垂直使用时，应加装制动装置。
（

）

2
、机械结构要满足刚度高的要求。其截面形状应尽量采用敞开式结构。
（

）

3
、数控机床的反馈装置是可有可无的。
（

）

4
、机械加工的发展方向是
CIMS
。
（

）

5
、所有数控机床的主轴部件均要求具有主轴准停装置。
（

）

6
、圆弧切削的功能代码有
G02
和
G03
之分，是因为加工时有内圆和外圆之分。
（

）

7
、数控机床的床身结构通常采用斜床身或平床身斜导轨。
（

）

8
、数控车床模拟编程时，
X
轴的尺寸可以输入半径值。
（

）

9
、数控机床的热变形是不可避免的。
（

）

10
、数控机床有许多优点，故今后必将取代所有其他类型的机床。
（

）

11
、用
G50
设定工件坐标系时，起刀点与工件坐标系的位置无关。
（

）

12
、不考虑车刀刀尖圆弧半径，车出的圆弧是有误差的。
（

）

13
、数控机床上工件坐标系的零点可以随意设定。
（

）

14
、
G90
、
G01
、
G17
、
G80
均为准备功能。
（

）

15
、图形模拟不但能检查刀具运动轨迹是否正确，还能查出被加工零件的精度。
（

）

16
、数控铣床没有安装主轴脉冲编码器等主轴检测装置，也可进行螺纹加工。
（

）

17
、光栅尺属于绝对式检测装置。
（

）

18
、数控三坐标测量机床也是一种数控机床。
（

）

19
、通常在命名和编程时，不论使用何种数控机床，都一律假定工件静止而刀具移动。
（

）

20
、在开环和半闭环数控机床上，定位精度主要取决于进给丝杠的精度。

（

）

三、选择题

1
、
对步进电机驱动系统，
当输入一个脉冲后，
通过机床传动部件使工作台相应地移动一个
（

）
，

A
．步距角

B
．导程

C
．螺距

D
．脉冲当量

2
、逐点比较插补法的插补流程是（

）
。

A
．偏差计算→偏差判别→进给→终点判别

B
．终点判别→进给→偏差计算→偏差判别

C
．偏差判别→进给→偏差计算→终点判别

D
．终点判别→进给→偏差判别→偏差计算

3
、精加工时应首先考虑的是（

）
。

A
．生产效率

B
．刀具的耐用度

C
．零件的加工精度和表面质量

D
．机床的功率

4
、
CIMS
是指（

）

A
．柔性制造单元

B
．柔性制造系统

C
．计算机集成制造系统

D
．自适应控制

5
、数控车床的数控系统通常采用（

）插补功能。

A
．圆弧和抛物线

B
．直线和抛物线

C
．直线和圆弧

D
．螺旋线和抛物线

6
、一般而言，为了有效地降低切削振动，应增大工艺系统的（

）
。

A
．刚度

B
．强度

C
．精度

D
．硬度

7
、
G00
指令移动速度值是（

）指定。

A
．机床参数

B
．数控程序

C
．操作面板

D
．随意设定

8
、
G91

G00

X50.0

Z
－
20.0
表示（

）

A
．刀具按进给速度移至机床坐标系
X=50mm
，
Z=
－
20mm
点

B
．刀具快速移至机床坐标系
X=50mm
，
Z=
－
20mm
点

C
．刀具快速向
X
正方向移动
50mm
，再
Z
负方向移动
20mm
D
．编程错误

9
、数控机床是在（

）诞生的。

A
．日本

B
．中国

C
．德国

D
．美国

10
、可以控制电机作精确的角位移运动，但不能纠正机床传动误差的控制系统是（

）控制系
统。

A
．闭环

B
．点位

C
．半闭环

D
．连续

四、简答题：

1
、数控机床对进给系统机械部分总的要求是什么
?
2
、对数控机床的结构有哪些要求？

3
、数控机床的主传动系统有何特点
?
4
、数控机床的齿轮传动副为什么要消除齿侧间隙
?
直齿圆柱齿轮传动常用的消除措施有哪几种
?

5
、减少数控机床的热变形的措施有哪些？

五、编程题：

1
、试用
FANUC 0-TD
系统编写如下图所示的零件的加工程序。

要求：在图上标出编程坐标原点和坐标轴。

2
、试用
SIEMENS 802D
系统编写如下图所示的零件的加工程序。

参考答案

一、填空题：

1
、

圆盘式，链式

2
、

切削速度，切削深度，进给量

3
、

刚度，变形，振动

4
、

开环数控机床，半闭环数控机床，闭环数控机床

5
、

数控加工程序，输入装置，计算机数控系统和强电控制装置，伺服驱动系统和位置检测
装置，数控机床的机械部分

6
、

发热量

7
、

分析零件图样，确定加工工艺过程，数值计算，编写零件加工程序单，制作控制介质，
校对程序及首件试切。

8
、

机床数控系统依据一定方法确定刀具运动轨迹，进而产生基本廓形曲线，其他需要加工
的复杂曲线由基本廓形曲线逼近，这种拟合的方法称为“插补”
。

9
、

高速球，磁力

10
、

滚动导轨，塑料导轨，静压导轨，爬行

二、选择题：

√×√√×√√×√×

×√√√×××√√√

三、选择题：

DCCCC

AABDC
四、简答题：

1
、

要求是：消除间隙，减少摩擦，减少运动惯量，提高传动精度和刚度。

2
、

刚度要高，热变形要小，工艺性要好

3
、数控机床的主传动电动机采用交流调速电动机或直流调速电动机，可实现无级调速，转
速高，功率大，变速范围大，变速迅速可靠，以适应高速、大功率切削以及加工中选用合理的切
削用量。

4
、数控机床进给系统由于经常处于自动变向状态，齿侧间隙会造成进给反向时丢失指令脉
冲，并产生反向死区误差，从而影响加工精度，因此必须采用措施消除齿轮传动中的间隙。

消除措施有：刚性消隙——垫片消隙、偏心环消隙；柔性消隙——双片薄齿轮消隙。

5
、减少发热，控制温升，强制散热。

五、编程题：

编程题：

1
、
G0X24Z1
G1X30Z-2F80
Z-14
X60
G3X100Z-34R20
G1Z-110

2
、
G0X0Y0
G42G0X15Y0F80
G0X55Y0RND10
G1X35Y30
G0X55Y60RND10
G1X5Y60
G3X0Y50R10
G1Y15
G1X17Y-2
G40G0X0Y0

⑶ 光栅尺的工作原理和种类

光栅尺，也称为光栅尺位移传感器（光栅尺传感器），是利用光栅的光学原理工作的测量反馈装置。光栅尺经常应用于数控机床的闭环伺服系统中，可用作直线位移或者角位移的检测。其测量输出的信号为数字脉冲，具有检测范围大，检测精度高，响应速度快的特点。例如，在数控机床中常用于对刀具和工件的坐标进行检测，来观察和跟踪走刀误差，以起到一个补偿刀具的运动误差的作用。
工作原理：
莫尔条纹
以透射光栅为例，当指示光栅上的线纹和标尺光栅上的线纹之间形成一个小角度θ，并且两个光栅尺刻面相对平行放置时，在光源的照射下，位于几乎垂直的栅纹上，形成明暗相间的条纹。这种条纹称为“莫尔条纹” (右图所示)。严格地说，莫尔条纹排列的方向是与两片光栅线纹夹角的平分线相垂直。莫尔条纹中两条亮纹或两条暗纹之间的距离称为莫尔条纹的宽度，以W表示。
W=ω /2* sin（θ /2）=ω /θ 。
莫尔条纹具有以下特征：
(1)莫尔条纹的变化规律
两片光栅相对移过一个栅距，莫尔条纹移过一个条纹距离。由于光的衍射与干涉作用，莫尔条纹的变化规律近似正(余)弦函数，变化周期数与光栅相对位移的栅距数同步。
(2)放大作用
在两光栅栅线夹角较小的情况下，莫尔条纹宽度W和光栅栅距ω、栅线角θ之间有下列关系。式中，θ的单位为rad，W的单位为mm。由于倾角很小，sinθ很小，则
W=ω /θ
若ω =0．01mm，θ=0.01rad，则上式可得W=1，即光栅放大了100倍。
(3)均化误差作用
莫尔条纹是由若干光栅条纹共用形成，例如每毫米100线的光栅，10mm宽度的莫尔条纹就有1000条线纹，这样栅距之间的相邻误差就被平均化了，消除了由于栅距不均匀、断裂等造成的误差。
种类：
光栅可以分为闭式光栅和开式光栅。闭式光栅：为了防尘，把光栅及读数头组合并封闭在铝长盒内；开式光栅：光栅及读数头均暴露在空气中。
光栅还可分为绝对光栅和相对光栅。绝对光栅：读数头在光栅的任一位置，其读数均是固定的；相对光栅（增量式光栅）：读数头在任一位置的读数并不一定，和所设的零点位置或预置点的读数有关，任一位置的读数皆是从所设点（零点或预置数）按增减脉冲的计数来显示位置。

⑷ 光栅尺的原理及结构

结构：

光栅尺是由标尺光栅和光栅读数头两部分组成。标尺光栅一般固定在机床固定部件上，光栅读数头装在机床活动部件上，指示光栅装在光栅读数头中。右图所示的就是光栅尺的结构。

光栅检测装置的关键部分是光栅读数头，它由光源、会聚透镜、指示光栅、光电元件及调整机构等组成。光栅读数头结构形式很多，根据读数头结构特点和使用场合分为直接接收式读数头(或称硅光电池读数头、镜像式读数头、分光镜式读数头、金属光栅反射式读数头）。

原理：

以透射光栅为例，当指示光栅上的线纹和标尺光栅上的线纹之间形成一个小角度θ，并且两个光栅尺刻面相对平行放置时，在光源的照射下，位于几乎垂直的栅纹上，形成明暗相间的条纹。这种条纹称为“莫尔条纹”。

严格地说，莫尔条纹排列的方向是与两片光栅线纹夹角的平分线相垂直。莫尔条纹中两条亮纹或两条暗纹之间的距离称为莫尔条纹的宽度，以W表示。

(4)光栅尺是属于绝对式检测装置扩展阅读

使用注意事项

（1）光栅尺传感器与数显表插头座插拔时应关闭电源后进行。

（2）尽可能外加保护罩，并及时清理溅落在尺上的切屑和油液，严格防止任何异物进入光栅尺传感器壳体内部。

（3）定期检查各安装联接螺钉是否松动。

（4）为延长防尘密封条的寿命，可在密封条上均匀涂上一薄层硅油，注意勿溅落在玻璃光栅刻划面上。

（5） 为保证光栅尺传感器使用的可靠性，可每隔一定时间用乙醇混合液（各50%）清洗擦拭光栅尺面及指示光栅面，保持玻璃光栅尺面清洁。

（6） 光栅尺传感器严禁剧烈震动及摔打，以免破坏光栅尺，如光栅尺断裂，光栅尺传感器即失效了。

⑸ 什么是光栅尺，光栅尺工作原理

工作原理: 发格绝对式直线光栅尺采用了两种测量方式：一种基于玻璃材质上制作刻线，采用光学透射方式产生位移信号，检测长度可达3040 mm。另一种基于钢带材质上制作刻线，采用光学反射方式产生位移信号。无论在玻璃材质还是钢带材质上，两条刻线方式都是一样的，一条刻线用于产生常用的1Vpp正弦波信号（与增量式直线光栅尺相同），另一条刻线用于产生在全长上不重复的连续二进制代码。FAGOR绝对式直线光栅尺采用了高精度的光学器件读取绝对位置信号信息。 数字通讯协议: 通讯协议是直线光栅尺与控制器之间的通讯语言，绝对式直线光栅尺可以通过通讯协议与机床控制器（数控、可编程控制器、驱动等）连接。 使用通讯协议的类型取决于控制器的生产制造商，FAGOR能够提供通讯协议类型不同的绝对式直线光栅尺，用于兼容市场上常见的控制系统，例如：FAGOR、FANUC、西门子、三菱、松下等。 发格绝对式直线光栅尺与目前市场上的几种常见数控系统的伺服驱动器相连接时，各自采用的信号方式有所不同。有的既使用绝对数字信号同时也使用1Vpp增量信号，而有的只使用绝对数字信号。 通过USB端口连接PC机: 使用FAGOR提供的信号转换器，可通过USB端口将绝对式直线光栅尺与PC机连接起来。

⑹ 光栅尺有零位吗有绝对相对之分吗

光栅尺是有零位的，一般是50mm一个，不过也要看看是那个工厂的产品。现在好多四流产品出厂都是没有做零位的。
光栅尺分：增量式和绝对式。

⑺ 光栅尺，什么是光栅尺

光栅尺位移传感器（简称光栅尺），是利用光栅的光学原理工作的测量反馈装置。光栅尺位移传感器经常应用于机床与现在加工中心以及测量仪器等方面，可用作直线位移或者角位移的检测。其测量输出的信号为数字脉冲，具有检测范围大，检测精度高，响应速度快的特点。例如，在数控机床中常用于对刀具和工件的坐标进行检测，来观察和跟踪走刀误差，以起到一个补偿刀具的运动误差的作用。 光栅数显产品广泛应用于镗床，龙门铣床，车床，磨床，线切割火花机，大型及特大型的立式车床等。对提升设备加工精度及定位精度有极大的辅助作用。

⑻ 数控机床上的光栅尺是什么

数控机床上的光栅尺，也称为光栅尺位移传感器（光栅尺传感器），是利用光栅的光学原理工作的测量反馈装置，在数控机床中常用于对刀具和工件的坐标进行检测，来观察和跟踪走刀误差，以起到一个补偿刀具的运动误差的作用。

光栅尺经常应用于数控机床的闭环伺服系统中，可用作直线位移或者角位移的检测。其测量输出的信号为数字脉冲，具有检测范围大，检测精度高，响应速度快的特点。光栅尺按照制造方法和光学原理的不同，分为透射光栅和反射光栅。

(8)光栅尺是属于绝对式检测装置扩展阅读：

光栅尺在数控机床中的安装 ：

1、光栅尺线位移传感器的安装比较灵活，可安装在机床的不同部位。以 FANUC 系统数控端面外圆磨床为例，使用的是 LC193F 绝对光栅尺，且安装在工作台和砂轮架导轨（滑板）上，随机床走刀而移动，读数头固定在床身上，尽可能使读数头安装在主尺的下方。

2、其安装方式的选择必须注意切屑、切削液及油液的溅落方向。另外，一般情况下，读数头应尽量安装在相对机床静止部件上，此时输出导线不移动易固定，而尺身则应安装在相对机床运动的滑板上，同时传感器不能安装在打底涂漆或者粗糙不平的床身。

参考资料来源：网络-光栅尺

⑼ 光栅尺是什么

光栅尺位移传感器(简称光栅尺)，是利用光栅的光学原理工作的测量反馈装置。光栅尺位移传感器经常应用于数控机床的闭环伺服系统中，可用作直线位移或者角位移的检测。其测量输出的信号为数字脉冲，具有检测范围大，检测精度高，响应速度快的特点。例如，在数控机床中常用于对刀具和工件的坐标进行检测，来观察和跟踪走刀误差，以起到一个补偿刀具的运动误差的作用。
光栅尺位移传感器按照制造方法和光学原理的不同，分为透射光栅和反射光栅。
透射光栅指的玻璃光栅、反射光栅指的钢带光栅.
工作原理常见光栅的工作原理都是根据物理上莫尔条纹的形成原理进行工作的。当使指示光栅上的线纹与标尺光栅上的线纹成一角度来放置两光栅尺时，必然会造成两光栅尺上的线纹互相交叉。在光源的照射下，交叉点近旁的小区域内由于黑色线纹重叠，因而遮光面积最小，挡光效应最弱，光的累积作用使得这个区域出现亮带。相反，距交叉点较远的区域，因两光栅尺不透明的黑色线纹的重叠部分变得越来越少，不透明区域面积逐渐变大，即遮光面积逐渐变大，使得挡光效应变强，只有较少的光线能通过这个区域透过光栅，使这个区域出现暗带

⑽ 光栅尺的介绍

光栅尺，也称为光栅尺位移传感器（光栅尺传感器），是利用光栅的光学原理工作的测量反馈装置。光栅尺经常应用于数控机床的闭环伺服系统中，可用作直线位移或者角位移的检测。其测量输出的信号为数字脉冲，具有检测范围大，检测精度高，响应速度快的特点。例如，在数控机床中常用于对刀具和工件的坐标进行检测，来观察和跟踪走刀误差，以起到一个补偿刀具的运动误差的作用。光栅尺按照制造方法和光学原理的不同，分为透射光栅和反射光栅。