一种螺旋电栅尺的制造设备及其制造工艺制造技术

本发明专利技术的螺旋电栅尺的制造设备及其制造工艺，设备包括主轴、铣刀组件和拖板，定栅或动栅以外圆为基面与主轴夹顶相固定；铣刀组件包括动力铣头、旋转刀架和两片铣刀，动力铣头固定在拖板上，拖板带动动力铣头平移，旋转刀架带动两片铣刀旋转，主轴旋转速度与旋转刀架移动速度相匹配，定栅或动栅旋转刀架加动力铣头作2mm螺距直线移动，并铣削出螺距2mm螺旋槽，两片铣刀一次完成双头螺旋槽的加工。工艺：选取20号钢管；在20号钢管上包裹绝缘管；在绝缘管上车削外圆；用上述设备在绝缘管外圆上铣削螺旋槽；在螺旋槽内镶嵌绕扁铜线；在扁铜线上涂薄胶固定；在扁铜线上涂胶套上不锈钢外管后进行精度测试。加工出的螺栅独具抗污染能力，精度对温度变化不敏感。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及螺旋电栅尺领域，具体涉及一种螺旋电栅尺的制造设备及其制造工艺。
技术介绍
螺旋电栅尺(简称螺栅)又称螺旋直线式感应同步尺，是一种长度位置测量及定位的直线位移传感器，它由定栅激磁，两端接入10KHz电压，感应至动栅，产生SIN和COS电压，输出电子信号，实现数显或数控。是机电一体化产品的关键基础件之一，它可广泛应用于各种机床、仪器、测量机等行业的直线位移数显及数控领域。当前国内外均未见到螺栅的产品，从原理上讲是美国专利技术，在国内虽然有过改进。例如柱栅：阐述工艺简单，具体分析原因如下：1、印刷复制在圆柱面上，粘贴覆铜板，母板制作，光刻复制均难以解决。2、车削槽镶嵌铜线，定栅为细长杆，要达到车削速度，转速要求高均是难题。实际工艺非常复杂，所以从未转化为产品，当今创新制造的方法成为关键，成功才能成为独创的产品。3、光栅、感应同步器、磁栅和容栅四种测量系统是50年代后英国、美国、日本等国发展起来的新型位置测量系统。为了能适应使用中的恶劣环境，同时达到对工作环境温度的变化不敏感的要求，80年代英国专利技术了球栅测量系统。光栅、感应同步器、磁栅和容栅都是位置与电信号的转换，分别是利用光电、电感、磁电、电容感应的原理。对于感应同步器(又称电栅)，是利用其定、滑尺平面绕组间电磁感应信号随位移变化的原理实现。球栅(又称球同步器)是利用钢球组合，随位移使导磁介质量变化产生电磁感应信号变化的原理实现。现今通常的电栅的平面绕组由工作导片和端面导片两部分组成，工作导片的感应信号是需求的，端面导片起连接作用，其感应信号是有害的，为了减少和消除其影响，滑尺绕组采用正、反绕接的方式，两根导片间距0.67mm，需人工焊接，难度甚大。光栅、电栅、容栅等都是在平面上制作导片或栅线，为了确保动栅、静栅两部分的相对移动，均为方形廓体加橡胶条遮挡保护，但是还会有灰尘或油污落到导片或栅线表面而影响测量的可靠性。由于光栅、容栅等构件的材料与安装设备的材料不同，线膨胀系数不同，温度变化对精度影响大，对温度的变化很敏感，为了保持设备的精度，对环境温度的要求高，能耗、费用增大。
技术实现思路
为解决上述技术问题，我们提出了一种螺旋电栅尺的制造设备，加工出的螺栅独具抗污染能力，具备在油污、冷却液、铁屑、铁粉末等的环境下工作的能力。在此基础上，还提出了一种螺旋电栅尺的制造工艺，使加工出的螺栅成为独特的产品，广泛应用于各种行业，独具对温度变化不敏感的性能(对精度影响小)。为达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种螺旋电栅尺的制造设备，包括夹持机构、铣刀组件和拖板，夹持机构包括可旋转主轴和设于主轴一端同侧的夹紧件和顶针，定栅或动栅以外圆为基面，其一端被夹紧件夹持，另一端被顶针顶持；所述铣刀组件包括动力铣头、旋转刀架和两片铣刀，所述两片铣刀相互平行设于所述动力铣头端部的旋转刀架一侧，且其之间的间距为1±0.001mm；所述动力铣头固定在所述拖板上，所述拖板带动所述动力铣头平移，所述旋转刀架带动所述两片铣刀旋转，主轴旋转速度与旋转刀架移动速度相匹配，并铣削出螺距2mm的螺旋槽，且螺旋槽的深度为0.2mm,宽度为0.67-0.01mm，定栅或动栅作旋转运动，旋转刀架及动力铣头作2mm螺距直线移动，所述两片铣刀一次完成双头螺旋槽的加工。优选的，所述两片铣刀之间还设有隔圈。优选的，所述动力铣头为精密型，且径向与轴向的精度要求均高至微米级。优选的，所述两把铣刀的宽度为0.67mm，且动力铣头转速符合切削要求，约为每分钟700转。一种螺旋电栅尺的制造工艺，包括以下步骤：第一步、首先选取特制20号钢管；第二步、接着在20号钢管上包裹绝缘管；第三步、然后在绝缘管上车削外圆；第四步、再采用权利要求1所述的螺旋电栅尺的制造设备在绝缘管的外圆上铣削螺旋槽，使其螺距为2mm,螺旋槽的深度为0.2mm,宽度为0.67-0.01mm；第五步、然后在螺旋槽内镶嵌绕宽度为0.67+0.01mm的扁铜线；第六步、接着在扁铜线上进行涂薄胶固定；第七步、再在扁铜线外圆上涂胶套上不锈外管，自然固化；第八步、最后在进行精度测试。优选的，在第五步中，所述螺旋槽内镶嵌绕的扁铜线为过盈配合嵌绕。通过上述技术方案，本专利技术通过设计新的螺旋电栅尺的制造设备及其制造工艺，使螺栅成为独特的产品，广泛应用于各种行业。加工的螺栅独具抗污染能力，具备在油污、冷却液、灰尘、铁屑、铁粉末等的环境下工作的能力。独具对温度变化不敏感的性能(对精度影响小)。解决了以下技术问题：1、螺栅，由定栅与动栅组成，均为圆柱形结构，孔与轴配合，所有工作扁铜线全部密封在内部，与污染物隔离。2、螺栅材料的基体为钢材，与安装的设备，加工的工件，材料线膨胀系数相近，温度变化时同步胀缩。3、定栅及动栅的扁铜线与基体绝缘，扁铜线均呈螺旋线形，并且有严格的宽度要求，消除感应电势的3次、5次谐波。相邻扁铜线的电流流向相反，双头螺纹原理予以解决。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例所公开的一种螺旋电栅尺的制造设备的结构示意图；图2为本专利技术实施例所公开的一种螺旋电栅尺的制造工艺的流程图。图中数字和字母所表示的相应部件名称：1.主轴2.定栅或动栅31.动力铣头32.旋转刀架33.铣刀4.拖板5.螺旋槽6.隔圈具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面结合实施例和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。实施例.如图1所示，一种螺旋电栅尺的制造设备，包括夹持机构、铣刀组件和拖板4，夹持机构包括可旋转主轴1和设于主轴1一端同侧的夹紧件和顶针(图中未标示)，定栅或动栅2以外圆为基面。且其一端被夹紧件夹持，另一端被顶针顶持，与主轴1同轴旋转。所述铣刀组件包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种螺旋电栅尺的制造设备，其特征在于，包括夹持机构、铣刀组件和拖板，夹持机构包括可旋转主轴和设于主轴一端同侧的夹紧件和顶针，定栅或动栅以外圆为基面，其一端被夹紧件夹持，另一端被顶针顶持；所述铣刀组件包括动力铣头、旋转刀架和两片铣刀，所述两片铣刀相互平行设于所述动力铣头端部的旋转刀架一侧，且其之间的间距为1±0.001mm；所述动力铣头固定在所述拖板上，所述拖板带动所述动力铣头平移，所述旋转刀架带动所述两片铣刀旋转，主轴旋转速度与旋转刀架移动速度相匹配，并铣削出螺距2mm的螺旋槽，且螺旋槽的深度为0.2mm,宽度为0.67‑0.01mm，定栅或动栅作旋转运动，旋转刀架及动力铣头作2mm螺距直线移动，所述两片铣刀一次完成双头螺旋槽的加工。

【技术特征摘要】
1.一种螺旋电栅尺的制造设备，其特征在于，包括夹持机构、铣刀
组件和拖板，夹持机构包括可旋转主轴和设于主轴一端同侧的夹紧件和
顶针，定栅或动栅以外圆为基面，其一端被夹紧件夹持，另一端被顶针
顶持；
所述铣刀组件包括动力铣头、旋转刀架和两片铣刀，所述两片铣刀
相互平行设于所述动力铣头端部的旋转刀架一侧，且其之间的间距为1
±0.001mm；所述动力铣头固定在所述拖板上，所述拖板带动所述动力铣
头平移，所述旋转刀架带动所述两片铣刀旋转，主轴旋转速度与旋转刀
架移动速度相匹配，并铣削出螺距2mm的螺旋槽，且螺旋槽的深度为
0.2mm,宽度为0.67-0.01mm，定栅或动栅作旋转运动，旋转刀架及动力铣
头作2mm螺距直线移动，所述两片铣刀一次完成双头螺旋槽的加工。
2.根据权利要求1所述的一种螺旋电栅尺的制造设备，其特征在于，
所述两片铣刀之间还设有隔圈。
3.根据权利要求2所述的一种螺旋电栅尺的制造设备，其特征在于，
所述动力铣头为精密...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈耀忠，
申请(专利权)人：常州维能达精机有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32