海德漢光柵尺滿足任何應用要求的加工精度

全閉環位置測量為任何小批量加工提供高精度

小批量生產中，由于加工任務和加工步驟經常變化，常常造成精度不足。主要是因為機床和驅動的溫度持續變化和無法預測，溫度變化導致滾珠絲杠驅動熱膨脹。海德漢直線光柵尺組成的全閉環位置測量系統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，能持續保持工件的高精度并*公差要求。

即使zui現代化的企業，如果需要經濟且高精度地加工，也需要靈活的小批量生產能力。尤其是生產組織和物流需要大量的時間和人力資源。畢竟生產準備、生產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備的準備速度，那么延遲將導致嚴重后果。計算變得沒有意義，因為時間消耗大以及安排后續機床計劃非常復雜。

所有這些問題毫無疑問地告訴我們，對于生產組織和周密計劃來說，精度是靈活的小批量生產zui重要的因素。事實上，現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，對于精度而言，重要的是機床發熱也即加工本身導致的熱膨脹。

海德漢光柵尺滿足任何應用要求的加工精度

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，主要是滾珠絲杠驅動的影響。由于預緊及滾珠絲杠驅動與螺母間的摩擦，加工時工作臺的運動導致工作臺溫度升高。滾珠絲杠驅動的固定軸承和可動軸承允許滾珠絲杠進行相應膨脹，以免損壞軸承。

鋼滾珠絲杠驅動的熱膨脹值很容易計算，鋼材的熱膨脹系數為每度每米10微米。如果滾珠絲杠驅動長度為1 m，溫度升高1°C，將膨脹10 µm。對于滾珠絲杠驅動，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。現在開始為40件的小批量生產進行裝夾和準備。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。

加工后的質量檢查發現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—這是災難性的結果！為什么？

在加工中，滾珠絲杠驅動的溫度不斷升高。第25件后，發熱造成滾珠絲杠驅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。這是滾珠絲杠驅動熱膨脹70 µm的誤差所造成的結果。

頻繁換件造成熱膨脹無法預測

然而，小批量生產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，因此無法預測溫度變化。例如，周一早晨*批小批量生產后，下午的加工馬上換為不同的設置。那么，現在的機床溫度怎么樣呢？換設置時是否*冷卻到20°C，還是滾珠絲杠驅動仍有余溫呢？

無人知曉，以后每次的小批量生產條件越來越難以預測。無法為未來批次的加工確定參數值。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。也被稱為全閉環控制，這種方式始終能高精度地確定機床工作臺位置。結果是穩定的生產條件，持續保持工件的高質量。

比較加工方式以說明以上加工舉例。全閉環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的企業，用直線光柵尺的全閉環位置測量系統的機床值得投資。

海德漢光柵尺滿足任何應用要求的加工精度