數(shù)控車床是集機(jī)械、 電氣、 液壓、 氣動(dòng)、 微電子和信息等多項(xiàng)技術(shù)為一體的機(jī)電一體化產(chǎn)品.是機(jī)械制造設(shè)備中具有高精度、 高效率、 高自動(dòng)化和高柔性化等優(yōu)點(diǎn)的工作母機(jī).數(shù)控車床的技術(shù)水平高低及其在金屬切削加工機(jī)床產(chǎn)量和總擁有量的百分比是衡量一個(gè)國家國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和工業(yè)制造整體水平的重要標(biāo)志之一.
在高精度數(shù)控車床上，使用光柵作為位置檢測裝置。它是將機(jī)械位移或模擬量轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字脈沖，反饋給cnc系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)位置控制。光柵種類很多，其中有物理光柵和計(jì)量光柵之分。數(shù)控車床物理光柵的刻線細(xì)而密，柵距（兩刻線間的距離）在0.002—0. 005mm之間，通常用于光譜分析和光波波長的測定。數(shù)控車床計(jì)量光柵相對(duì)來說刻線較粗，柵距在0.004—0. 25mm乏間，通常用于數(shù)字檢測系統(tǒng)，用來檢測高精度的直線位移和角位移。數(shù)控車床計(jì)量光柵是用于數(shù)控車床的精密檢測裝置，具有測量精度高、響應(yīng)速度快、量程寬等特點(diǎn)，是閉環(huán)系統(tǒng)中一種用得較多的位置檢測裝置。
1.數(shù)控車床光柵的種類
根據(jù)光線在光柵中是反射還是透射分為透射光柵和反射光柵；透射光柵是在玻璃的表面上制成透明與不透明間隔相等的線紋。反射光柵是在鋼尺或不銹鋼帶的表面上，光整加工成反射光很強(qiáng)的鏡面，用照相腐蝕工藝制作光柵條紋。
根據(jù)光柵形狀可分為直線光柵和圓光柵，直線光柵用于檢測直線位移，圓光柵用于檢測角位移。
2.數(shù)控車床光柵的結(jié)構(gòu)與工作原理
(1)數(shù)控車床直線透射光柵的組成
光柵位置檢測裝置由光派、長光柵（標(biāo)尺光柵）、短光柵（指示光柵）、光電接收元件等組成。
光柵裝置由標(biāo)尺光柵和指示光柵組成，在標(biāo)尺光柵和指示光柵上都有密度相同的許多刻線，稱為光柵條紋。光柵條紋的密度一般為每毫米25、50.100或250條。通常指示光柵固定在機(jī)床的固定部件上，標(biāo)尺光柵固定在機(jī)床的移動(dòng)部件上t兩者隨數(shù)控車床移動(dòng)部件的移動(dòng)而相對(duì)移動(dòng)。兩光柵尺相互平行放置，并保持一定的間隙(o. 00~o．imm)重疊在一起．a(chǎn)為柵線寬，^為柵線縫隙寬，d-。+^為光柵的柵距。數(shù)控車床由光源、透鏡、光柵尺、光敏元件和一系列信號(hào)處理電路組成。信號(hào)處理電路一般包括放大、整形、鑒向、倍頻電路等。通常情況下，除標(biāo)尺光柵與工作龠裝在一起隨其移動(dòng)外，光源、透鏡、指示光柵、光敏元件和信號(hào)處理電路均裝在一個(gè)殼體內(nèi)，做成一個(gè)單獨(dú)的部件，固定在機(jī)床上，其作用是將光柵莫爾條紋變成電信號(hào)。讀數(shù)頭由光源，透鏡、指示光柵、光敏元件和驅(qū)動(dòng)線路組成，是一個(gè)單獨(dú)的部件。
(2)光數(shù)控車床柵的基本測量原理
對(duì)于棚距d相等的指示光柵和標(biāo)尺光柵，當(dāng)兩光柵尺沿線紋方向保持一個(gè)很小的夾角日、刻劃面相對(duì)平行且有一個(gè)很小的間隙(一般取0 05mm，0 imm)放置時(shí)，在光源的照射下，由于先的衍射或遮光效應(yīng)，在與兩光柵線紋角目的平分線相垂直的方向上，形成明暗相間的條紋，這種條紋稱“莫爾條紋”。