海德漢光柵尺滿足任何應(yīng)用要求的加工精度

全閉環(huán)位置測量為任何小批量加工提供高精度

小批量生產(chǎn)中,，由于加工任務(wù)和加工步驟經(jīng)常變化,，常常造成精度不足,。主要是因為機床和驅(qū)動的溫度持續(xù)變化和無法預(yù)測,，溫度變化導(dǎo)致滾珠絲杠驅(qū)動熱膨脹,。海德漢直線光柵尺組成的全閉環(huán)位置測量系統(tǒng)能避免傳動鏈的這些變化,。它隨時準確地確定機床工作臺位置,。因此,，能持續(xù)保持工件的高精度并*公差要求,。

即使zui現(xiàn)代化的企業(yè)，如果需要經(jīng)濟且高精度地加工,，也需要靈活的小批量生產(chǎn)能力,。尤其是生產(chǎn)組織和物流需要大量的時間和人力資源。畢竟生產(chǎn)準備,、生產(chǎn)以及更多的加工步驟都必須確保zui高精度,。如果實際加工速度大大快于機床和設(shè)備的準備速度，那么延遲將導(dǎo)致嚴重后果,。計算變得沒有意義,，因為時間消耗大以及安排后續(xù)機床計劃非常復(fù)雜。

所有這些問題毫無疑問地告訴我們,，對于生產(chǎn)組織和周密計劃來說,，精度是靈活的小批量生產(chǎn)zui重要的因素。事實上,，現(xiàn)代化機床本身的精度通常都不低,。然而，zui重要的通常是細節(jié),，對于精度而言,，重要的是機床發(fā)熱也即加工本身導(dǎo)致的熱膨脹。

海德漢光柵尺滿足任何應(yīng)用要求的加工精度

熱膨脹影響巨大

我們都知道材料受熱時將膨脹,。對于直線軸,，主要是滾珠絲杠驅(qū)動的影響。由于預(yù)緊及滾珠絲杠驅(qū)動與螺母間的摩擦,，加工時工作臺的運動導(dǎo)致工作臺溫度升高,。滾珠絲杠驅(qū)動的固定軸承和可動軸承允許滾珠絲杠進行相應(yīng)膨脹，以免損壞軸承,。

鋼滾珠絲杠驅(qū)動的熱膨脹值很容易計算,，鋼材的熱膨脹系數(shù)為每度每米10微米。如果滾珠絲杠驅(qū)動長度為1 m,，溫度升高1°C，將膨脹10 µm,。對于滾珠絲杠驅(qū)動,，45°C的溫度十分常見,，這就是說比理想溫度20°C高25°C，不難想象實際偏差將有多大,。

溫度過高造成廢品

周一早晨的機床溫度是的20°C,，這是因為周末不工作。現(xiàn)在開始為40件的小批量生產(chǎn)進行裝夾和準備,。該件的加工難度一般,，機床工作臺運動速度不高。zui大進給速率為3.5m/min,。對兩個相距350 mm的孔進行鉆孔加工和輪廓銑削,。加工用時5分30秒；兩孔間距的公差為±0.02 mm,。

加工后的質(zhì)量檢查發(fā)現(xiàn)40件工件中只有前25件符合公差要求,。大約40%的加工件報廢—這是災(zāi)難性的結(jié)果！為什么,？

在加工中,，滾珠絲杠驅(qū)動的溫度不斷升高。第25件后,，發(fā)熱造成滾珠絲杠驅(qū)動的熱膨脹達到臨界點,，誤差超出公差±0.02 mm。zui后一件的偏差甚至達70 µm,。

可以很容易地顯現(xiàn)這個偏差：加工第40件后,，將*安裝回機床，Z軸方向進給減小一半,。這樣精加工的第2孔我們可在現(xiàn)有孔中清晰看到一條邊界線,，第2次銑削加工也有同樣情況。這是滾珠絲杠驅(qū)動熱膨脹70 µm的誤差所造成的結(jié)果,。

頻繁換件造成熱膨脹無法預(yù)測

然而,，小批量生產(chǎn)不是線性膨脹的問題，因為線性膨脹容易計算,。問題在于需要不斷換件和加工條件不斷改變,，因此無法預(yù)測溫度變化。例如,，周一早晨*批小批量生產(chǎn)后,，下午的加工馬上換為不同的設(shè)置。那么,，現(xiàn)在的機床溫度怎么樣呢,？換設(shè)置時是否*冷卻到20°C，還是滾珠絲杠驅(qū)動仍有余溫呢,？

無人知曉,，以后每次的小批量生產(chǎn)條件越來越難以預(yù)測,。無法為未來批次的加工確定參數(shù)值。下次加工時,，同樣的加工操作的廢品可能多也可能少,，這取決于加工開始時的滾珠絲杠驅(qū)動初始溫度以及溫度的變化情況。

高精度位置測量的全面控制

另一方面,，直線光柵尺的位置測量不受滾珠絲杠驅(qū)動熱膨脹的影響—而且也不受其它因素影響,。也被稱為全閉環(huán)控制，這種方式始終能高精度地確定機床工作臺位置,。結(jié)果是穩(wěn)定的生產(chǎn)條件,，持續(xù)保持工件的高質(zhì)量。

比較加工方式以說明以上加工舉例,。全閉環(huán)控制的加工沒有廢品,；所有工件全部符合公差要求。加工第40件后,，第二次加工*,，Z軸方向進給減小一半，無可見邊界線,。

特別是對于小批量生產(chǎn)的企業(yè),，用直線光柵尺的全閉環(huán)位置測量系統(tǒng)的機床值得投資。

海德漢光柵尺滿足任何應(yīng)用要求的加工精度