光栅尺和定刀器工件厚度的控制方法

本方案在比较各种检测方法的准确性、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，通过程序自动控制工件的厚度。

1.光栅尺与整刀机组合系统的介绍

滚珠丝杠由伺服电机驱动，带动工作台和砂轮前后移动。光栅尺通过工作台与砂轮连接，通过光栅尺的数据输出，将砂轮进给过程中工件厚度的变化实时反映在显示屏上。系统可根据程序算法控制砂轮自动进给距离，控制工件减薄后的剩余尺寸。

系统通过控制电磁阀的动作来控制摆油缸的动作。摆动油缸带动对刀仪摆动。每个加工段按照30个工件的定额加工后，摆油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，摆动汽缸带动对刀仪表离开砂轮进给通道，通过对刀过程，清除上一加工段砂轮磨损的累积误差，保证新一加工段加工过程中工件尺寸的精度。

由于工件加工精度要求高，对摆油缸的安装精度和对刀仪器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摆油缸，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，消除了实际测量的摆油缸与对刀仪之间的安装偏差，可以达到更高的定位精度。

2.测量装置的主要原理

该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。

通过批量加工测量得到的数据发现，在实际加工过程中，每个工件的砂轮磨损消耗非常小。设置经验平均值为0来补偿加工过程中砂轮磨损的影响，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进给距离来控制工件的厚度。经验平均值越接近实际磨损消耗值，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。主要影响因素有:

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

-砂轮磨削层材料紧实度不同，导致硬度不均匀;

-待减薄工件毛坯的厚度a不一致。

以上三个因素都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的因素。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数据库，并将数据保存到控制系统中。每批工件加工前，根据实际情况将其设置在显示屏操作面板上，然后调用经验值。

在上述处理中，砂轮磨损补偿算法明确后，就需要解决清除砂轮磨损累积偏差的问题。在一段处理30件后，毕竟经验值和实际值有偏差。如何消除经验累积补偿值与实际砂轮累积磨损值之间的偏差?只有消除这个累积误差，才能保证下一个30件加工批次的准确性。