雷尼紹TONiC™超小型非接（jiē）觸式增量式光柵（shān）係（xì）統使轉台精度創新高（gāo）
2019-12-18 來源：雷尼紹 作者：-
數控轉台（tái）對多（duō）軸加工中心的性能起著舉足輕重的作用。在機床的整個生命（mìng）周期中轉台的（de）精度和可靠性（xìng）是機床（chuáng）製造商關注的首（shǒu）要問題，為此（cǐ）Matsumoto Machine Corporation (MMK) 采（cǎi）取（qǔ）了一種切實（shí）可行、雙管齊下的方法來減少分度誤差（chà），提高性（xìng）能。通過強化產品校準和（hé）編碼器技術，MMK將轉台精度提升到新高（gāo）度。
MMK的數控轉台
背景
Matsumoto Machine Corporation於1948年在日本成立，是一家技術（shù）領先的（de）供應商（shāng），為世（shì）界各地的工業機床製造商供應創（chuàng）新型、高質量鉗口卡盤和數控轉台（tái）。
MMK數控轉台的（de）一個顯著特點是配裝（zhuāng）德國OTT GmbH研發的專利蝸杆與齒（chǐ）輪總（zǒng）成。與雙導程蝸杆齒輪不同，OTT蝸杆齒輪能夠最大限度減少齒輪咬合背隙，具有精度高、效率高、壽命長且耐使用的優（yōu）點。
為了（le）盡可能增加齒輪表麵接觸麵積，減少表麵壓力的不利（lì）影響，OTT蝸杆齒輪分為左右兩個部件（jiàn） — 柄蝸（wō）杆和空心（xīn）蝸杆 — 由一個大跨距環連接。
采用這種獨特的結構，隻需縮小兩個部件之間的距離即可（kě）調整齒輪背隙。這（zhè）種設計還可確保蝸輪齒（chǐ）隻有一側與齒輪接觸（chù），在另一側（cè）留有間隙。因此，這（zhè）種兩件分離式齒輪設計（jì）可保證齒輪不會發生咬死問題（tí），即使齒輪背隙為（wéi）零。
MMK數控轉台的另一大優（yōu）點是工作台主（zhǔ）軸的大直徑通孔。這一特性大大提高了機器的多功能性和剛性，支持更多種類的卡盤和夾具，而且（qiě）能夠加工更長的（de）工件。
使用MMK數控轉台可以（yǐ）在一台機器上進行大部分金屬加工操作，這樣做的益處頗多。因為隻需（xū）設定一台機器和（hé）一套夾具（jù），節省了時間和成本，而且由（yóu）於工件直接在機器之間傳送，因而可減少工件搬（bān）運操作、消除公（gōng）差誤差。
對於這種複合加工中心，確保數控轉台在（zài）整個使用壽命期間的高精密分度和控製（zhì）精度至關重要。
挑（tiāo）戰
無論是將精密設備集成到加工中心中的第三（sān）方（fāng）機床製造商，還是各行各業的最終用戶（hù），都（dōu）麵臨著如（rú）何確保精度（dù）和性能始終保持一致的難題。
在（zài）與機床的線性XYZ軸一樣，回轉（zhuǎn）軸也容易受到不可控因素的影響，引入角度定位或軸校（xiào）直誤（wù）差，從而導致成品缺陷。這些誤差可（kě）能是由多種（zhǒng）原因造成的，包括機器初始安裝錯誤、碰撞造成的衝擊損壞或者日常使用磨耗。
MMK在全球以產品質量（liàng）和設計創新聞名，於是其決定探索如何在數控轉台的整個生命周期（qī）內確保高度精確、可靠地跟蹤和控製轉台分度，無論機床類型、工件複雜性和工作周期為何。
與此同時，由於全球數控轉台（tái）市場（chǎng）競爭日（rì）益激烈，MMK還希望進一步（bù）改（gǎi）進產品（pǐn）質量檢（jiǎn）測流（liú）程。因此，MMK將分（fèn）度測量作為出廠前質控程序的一個關鍵環節。
解決方案
為方便機床製（zhì）造商和用（yòng）戶精確地追蹤和控製數控轉台分度，MMK選擇集成雷尼紹TONiC™超小型非接觸式增量式光柵係統。
TONiC光柵安裝簡（jiǎn）單，其超（chāo）小型（xíng）讀數頭（tóu）體積僅為35 mm x 13.5 mm x 10 mm，為MMK提供了一種節省空間的解決方案。它支持的機器工作（zuò）速度最高可達10 m/s，分辨率可達到1 nm。
轉台上的圓光柵讀數頭設計配用雷尼紹RESM一（yī）體式不鏽鋼圓光柵，其（qí）柱麵上刻有20 µm柵距的刻線，並且具有IN-TRAC™光（guāng）學參考零位（wèi）。
RESM圓光（guāng）柵穩（wěn）定性高、尺寸小巧、內徑大，具有多種直徑選項，從52 mm到550 mm不等（děng），是一款功能多樣、使用簡便的柵尺，可集成到MMK的各種（zhǒng）數控轉台上。
為了提高可靠性，防止（zhǐ）柵尺性能隨時間推移而不斷降低，TONiC讀數頭采用第三代光學濾波係統，噪（zào）聲（抖動）更低，而且動態信號處理使其功能更加強大。動態信號處理可確保典型值為（wéi）±30 nm的超低電子細分誤差。
TONiC光柵與工業標（biāo）準（zhǔn）的控製器兼容，具有一個可分離的模擬或數字接口，該接口為堅固耐用的D型插頭，最遠可置於距離讀數頭（tóu）10 m的位置。
MMK選用雷尼紹結構緊（jǐn）湊、質量（liàng）輕（qīng）巧的XR20-W回轉軸校（xiào）準裝置在製造過程中以及出廠前驗證轉台精度。
使用雷尼紹XR20-W搭配XL-80激（jī）光幹涉儀進行出廠前檢測
XR20-W與雷尼紹XL-80激光幹涉儀搭配使用，通過（guò）遠控方式（shì）對被測（cè）軸執行非（fēi）接觸（chù）基準測量，精度達到±1角（jiǎo）秒。
XR20-W由伺服控製驅動器驅動（dòng），數據采集與軸運動同步，也就是（shì）說，在測（cè）量（liàng）期間無需操作人員（yuán）幹預。
XR20-W采（cǎi）用鋰電池供電且具（jù）有藍牙功能，安裝快速、簡單，可避免（miǎn）被拖曳（yè）的電（diàn）纜線絆倒的危險。
XR20-W采用模（mó）塊化設計和靈活（huó）的安裝係統，設定更為簡單，並且可以輕鬆配置用於（yú）各種轉台、卡盤和（hé）主軸。
結果
MMK將（jiāng）雷尼紹TONiC非接觸式光柵係統集成到數控轉台（tái）上，從而進一步確（què）保了轉台精度和可靠性，而（ér）且實現（xiàn）了優異的整體運動控製性能。
數控轉（zhuǎn）台配用緊湊型讀數頭和一體式不鏽鋼圓光柵後，可適用於各種不同的機床和最終用途，提高抗灰塵、劃痕、油脂（zhī）和油液能力，減少（shǎo）分度誤差。
TONiC光柵能（néng）夠輸出高度穩定的位置信號（hào），具備無與倫比的信號（hào）純度和超低的電子細分誤差，可實現更為平（píng）穩的速度控製，而且掃描性（xìng）能和位置穩定性更優（yōu）。
MMK將雷尼紹XR20-W無線型回（huí）轉軸校準裝置與（yǔ）XL-80激光幹涉儀結合使（shǐ）用，與傳統的（de）自準直儀技（jì）術相比，產品檢測時間縮短了一半。不僅簡化了測量程序，而且提高（gāo）了自動化水平。
XR20-W能夠以任意分度角步距執行精確測量，因此可評估（gū）渦輪蝸杆驅動轉台在執行低至0.001°的超細（xì）角步（bù）距測量（liàng）運動時的精度（dù）。
使用雷尼紹XR20-W執行分度測量
采用這種方法，可詳細評估（gū）並解決運動（dòng）控製的任何損失或者渦輪蝸杆效率的問（wèn）題。基於ISO質量標準進行全（quán）麵分析，以驗證產品（pǐn）性能。
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如果您有機床行業、企業相關新（xīn）聞稿件發表，或（huò）進行資（zī）訊合作，歡迎聯係本（běn）網編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
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