光栅尺和刀具Setter工件厚度的控制方法

本方案在比较各种检测方法的精度、可靠性和性价比的基础上，提出了一种光栅尺和对刀仪相结合的检测装置，可以通过程序自动控制工件的厚度。

1.光栅尺与刀头组合系统的介绍

滚珠丝杠由伺服电机驱动，带动工作台和砂轮来回运动。光栅尺通过工作台与砂轮连接，通过光栅尺的数据输出，可以在显示屏上实时反映砂轮进给过程中工件厚度的变化。系统可根据程序算法控制砂轮自动进给距离，控制减薄后工件的剩余尺寸。

系统通过控制电磁阀的动作来控制摆缸的动作。摆缸带动对刀仪摆动。每个加工段按照30个工件的定额加工完后，摆缸带动对刀仪旋转到砂轮进给通道进行一次对刀。对刀完成后，摆油缸带动对刀仪离开砂轮进给通道，通过对刀过程，清除上一加工段砂轮磨损的累积误差，保证新切削段加工过程中工件尺寸的精度。

由于工件加工精度要求高，对摆缸的安装精度和对刀仪本身的对刀精度都提出了更高的要求。经计算，选用安装精度为+ 0.01 mm的msqb-10摆缸，重复定位精度为2 μ M的ttc-100对刀仪。以上因素均能满足定位精度的要求。通过调试过程，消除了实际测量摆缸与对刀仪之间的安装偏差，可以达到更高的定位精度。

2.测量装置的关键原理

光栅尺可在其有效行程上精确定位，定位精度可达±3 μ m，分辨率可达1 μ m甚至0.5 μ m，可用于实时、准确地反映砂轮在行程上的位置变化。

通过批量加工测量获得的数据，发现在实际加工过程中，每个工件的砂轮磨损消耗是非常小的。设置一个经验平均值0来补偿加工过程中砂轮磨损，这样就可以消除砂轮磨损的影响，高精度地控制工件尺寸。

在控制系统中，通过光栅尺的数据反馈控制砂轮的进给距离来控制工件的厚度。经验平均值与实际磨损消耗值越接近，机床加工的工件精度越高。当经验值一定时，在实际加工过程中，会有几个因素影响砂轮的实际消耗量。主要影响因素如下:

-不同工件规格的加工表面积不同，如φ 20mm和φ 32mm砂轮消耗量不同。

-砂轮磨削层材料密实度不同，导致硬度不均匀;

—待减薄工件毛坯厚度a不一致。

以上三个因素会导致每个工件的砂轮磨损消耗不同，因此更准确地测量每个工件的砂轮磨损消耗就成为一个重要因素。在对上述三个因素进行测量后，建立各规格工件对应的砂轮磨损消耗经验值a的数据库，并将数据保存在控制系统中。每批工件加工前，根据实际情况在显示屏操作面板上进行设置，然后调用经验值。

在上述处理中，砂轮磨损补偿算法明确后，就要解决砂轮磨损累积偏差的清除问题。一段加工30块后，毕竟经验值与实际值存在偏差。如何消除经验累积补偿值与实际砂轮累积磨损量之间的偏差?只有消除这种累积误差，才能保证接下来30件加工批次的准确性。