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光栅尺毕业论文
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  • 光栅尺毕业论文本人郑重申明:所呈交的论文(设计)是本人在指导老师的指导下独立进行研究,所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文(设计)不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。

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    摘要
    随着数控机床在机床制造领域的普及,现代机床在加工速度、加工精度和可靠性方面都有了很大的提高?;灿霉庹げ饬吭褪叵低呈鞘鼗驳牧酱蠛诵牟考?,清楚地了解他们的发展趋势,对机床制造商和最终用户都有非常重要的意义。本文依据对海德汉光栅尺拆解后测绘的尺寸,利用solidworks2009对其进行了实体建模,并对光栅尺加工及安装工艺进行了研究和探讨。同时,本文阐述了光栅尺的概况,分类及工作原理,介绍了典型的海德汉光栅尺及海德汉公司的发展,提出了能提高光栅尺的测量精度的方法。
     本文在编写过程中,参阅了同行的教材,资料和文献,得到了许多帮助,在此谨致谢意。

    关键词:发展 光栅尺 组成 结构 功能 原理 改造 制造 精度




















    Abstract
    Along with numerical control machine tool in machine tool manufacturing popularization, the modern machine tool in processing speed, the machining accuracy and reliability are improved greatly. Machine tool with grating measuring element and the numerical control system is the numerical control machine tool of the two core components, clearly understand their development trends of machine tool manufacturers and end users have very important significance. This paper on the basis of Hyde han grating feet after disassembling the size of the surveying and mapping, the use of solidworks2009 the entity modeling, and the grating ruler processing and installation process was studied and discussed. At the same time, this paper describes the general situation of the grating ruler, classification and working principle, and introduces the typical Hyde han grating ruler and Hyde han the development of the company, put forward to improve the measurement accuracy of the grating ruler method.
    Based on the writing process, refer to the field of teaching materials, and documents, get a lot of help, in this thanks.

    Key words: the development trend of composition and classification overview the structure and function principle transformation









    目 录
    第1章 绪论 8
    1.1引言 8
    1.2 光栅测量系统的发展趋势及水平 8
    1.3 课题来源及研究意义 9
    1.3.1 课题来源 9
    1.3.2 研究意义 9
    第2章 光栅尺的结构及工作原理 11
    2.1 光栅尺位移传感器 11
    2.1.1 光栅尺的概念 11
    2.1.2 光栅尺装置的分类 11
    2.1.3 光栅尺装置结构 11
    2.1.4 常见光栅尺的工作原理 12
    2.1.5 莫尔条纹 12
    2.2 检测与数据处理 13
    2.3 车间级测量对光栅尺的要求 13
    第3章 海德汉光栅尺实体建模及工艺设计 16
    3.1 海德汉光栅尺 16
    3.1.1 海德汉编码器 16
    3.1.2 海德汉光栅尺的特点 16
    3.2 光栅尺的选择标准 16
    3.2.1 以精度指标选择光栅尺 16
    3.2.2 以效率指标选择光栅尺 17
    3.3 光栅尺的制造工艺 18
    3.3.1 码尺的类别 18
    3.3.2 尺坯制造 18
    3.3.3 刻线 19
    3.3.4 母光栅 19
    3.3.5 质量保证 19
    3.4 光栅尺的安装工艺 20
    3.4.1 结构 20
    3.4.2 基本原理 20
    3.4.3 安装方式 21
    3.4.4 使用注意事项 22
    3.4.5 常见故障现象及判断方法 22
    第4章 光栅尺的精度 24
    4.1 提高光栅尺测量精度的有效方法 24
    4.1.1 引进零位信号后的光栅尺计数方法 24
    4.1.2 引进零位信号后的光栅尺绝对位移计算 25
    4.1.3 非零位处修正光栅尺计数值求取绝对位移的方法 26
    4.1.4 光栅尺计数误差自动修正的新方法 27
    4.1.5 应用 29
    第5章 结论与展望 29
    5.1 结论 29
    5.2 展望 29
    参考文献 31
    致谢 32

    第1章 绪 论
    1.1引言
    在经济?;砣虻男问较?,中国光栅尺制造商面临产品升级,寻求新发展的重要时期,制造出高性能光栅尺是光栅尺制造商共同的目标。实现该目标与很多因素都相关,本文仅从高性能机床所需的两个关键部件人手,介绍其最新发展供大家参考。结合HEIDENHAIN公司的在测量技术方面的深人研究,着重强调了光栅尺精度和测量技术的最新发展,包括:(1)单场扫描技术;(2) 光栅测量技术;(3)光栅尺位移传感器的概念及工作原理; (4 )光栅尺的加工工艺等。结合 HEIDENHAIN数控系统,介绍了适合于高性能数控机床的最新数控技术,包括(1)高速加工;(2)五轴加工;(3)智能化;(4)友好人机界面。
    1.2光栅测量系统的发展趋势及水平
    光栅数字测量系统是数显机床、数控机床和测量机的重要组成部分,是由光栅传感器和光栅倍频器(插补和数字化电子装置)组成。光栅传感器是作为位移测量元件,光栅倍频器是对光栅信号进行电子细分和数字化处理。光栅编码器是利用刻划在各种各样载体(如玻璃、玻璃陶瓷、固态钢或钢带)上的光栅作为测量标准,并通过光电扫描进行分度,编码器的精度和温度特性可以通过刻划和选择载体来优化。光栅编码器又分为直线编码器(光栅尺)和圆编码器,而圆编码器又分为旋转编码器(作为旋转轴的反馈部件)和角度编码器(作为转台的角度测量部件)。对于编码器的结构又分为开启式的和封闭式的。它是以测量各个坐标的位移来实现对设备的数显和数控,因此测量系统的精度就决定了设备的精度。目前光栅数字测量系统的精度已有微米级、亚微米级和纳米级三个档次。
    光栅测量系统的长处是性能稳定、可靠性好、精度高、测量范围大、使用方便、价格适中,和其他测量系统相比有着明显的优势,在当今国际市场上光栅测量系统要占到80%以上。目前光栅测量系统的侧量步距已达1nm(0.001μm),准备度到达±0.5μm,测量长度已达30m最大移动速度已达480/min,最大加速度已达250m/s2,最大传输距离达150m。
    目前全世界能制造光栅测量系统的国家除我国外还有德国、日本、美国、英国、西班牙、奥地利、意大利、俄国、韩国和印度等,估计年产量超过70万坐标,其中以德国海德汉公司为最著名,半个世纪以来其技术、品种、产量都绝对领先于其他国家。其各个品种的增长率分别为:开启式光栅尺+30%,封闭式光栅尺-3%,旋转编码器+5%,角度编码器-4%,长度规-3%,数显表DRO -18%,数控装置TNC+4%,因此本文所列举的数据均参照HEIDENHAIN产品...
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