光栅尺原理与对刀安装
光栅尺靠刻线莫尔条纹测位移，精度高、分辨率到纳米级，是数控机床定位的"标尺"。绝对式光栅断电不丢位置，开机直接读真实坐标。
原理层面记住一句就够了：尺身是一排等间距的刻线，读数头扫过时产生莫尔条纹，条纹的变化次数对应移动的距离。绝对式的尺身上刻的是位置编码，所以断电之后重新上电，读数头一扫就知道自己在哪儿——这就是「不丢位置」的来源。
绝对式和增量式的区别在另一篇里对比过，这里讲装的时候要管住哪几件事。
安装第一关：平行度
安装最怕两条：尺身和导轨不平行，读数头刮尺；还有热膨胀——长尺要留膨胀间隙并做温度补偿，不然一升温精度全飞。
平行度为什么是第一关：读数头和尺身之间只有很小的间隙（零点几毫米量级），尺身如果和导轨不平行，间隙在行程两端就会差出很多，一端可能过大（信号弱），另一端可能直接刮上。
现场测法：把百分表装在拖板上，表头顶在尺身侧面，全程走一遍，看读数变化。这个数就是尺身全长上的直线度偏差。允许值看手册，一般要求远小于读数头间隙。
另一个方向（垂直方向）也要测：表头顶在尺身上表面，同样走全程。两个方向都合格了，才敢通电跑。
读数头间隙
间隙用塞尺或者专用量块测，取行程的几个位置（两端和中间）各测一次。要求是全程一致，且在设计范围内。
间隙偏大的典型表现是信号弱、报警；偏小的表现是刮擦、有异响甚至损伤尺面。两种都要在调试阶段调好，不要带着问题进生产。
长尺的热膨胀
尺身通常是金属或者玻璃，有热膨胀系数。几米长的尺，温度变化十几度，长度变化可能到零点几毫米——对于微米级定位的机床来说，这就是全部精度了。
处理办法有两层：
- 机械上：安装时在尺身的一端预留膨胀间隙，让它可以自由伸缩，不要两端都锁死
- 系统上：如果有温度补偿功能，接入温度传感器，让数控系统按温度修正读数
温度补偿需要知道被测材料的热膨胀特性，机床行业常见的做法是以机床的基准件为补偿基准，具体做法问机床厂。如果是改造项目，这一项经常被省略，那么精度就只在恒温环境下成立。
电缆怎么走
读数头固定要牢，电缆要用坦克链走线、别绷直，拖板来回拉几个月就断芯。
电缆是光栅尺上第二容易出问题的地方（第一是污染）。要管的细节：
- 用专用拖链电缆，不要用普通电缆代替。拖链电缆的导体是多股细丝，耐弯折次数高得多
- 电缆在拖链里要有弯曲余量，不能绷直。绷直等于每次往复都在拉导体
- 电缆和读数头的连接处要固定，不要让接头承受往复拉力
- 有条件的用带屏蔽的电缆，屏蔽层按手册要求处理
对刀与反向间隙
对刀后做反向间隙补偿，机床定位精度能上一个档次。光栅报警先擦读数头，八成是油污挡光。
这两件事经常被放在一起说，其实一件是精度补偿、一件是故障排查，分开处理更清楚。先讲补偿。
反向间隙的来源是机械传动链（丝杠、螺母、联轴器）在换向时的空程。光栅尺装在拖板上，测的是拖板的真实位置，所以它能「看到」这个空程——但看到不等于消除，消除要靠补偿。
补偿的方法：用激光干涉仪或者标准量块测出反向时的差值，把这个值写入数控系统的反向间隙补偿参数。之后系统在这个轴上换向时，会先多走这段空程。
要注意的是：反向间隙是机械磨损的反映，会随时间变大。所以补偿值是「定期复核」的，不是设一次就完了。机床行业通常在大修或者精度复检时重新测一遍。
关于螺距误差补偿和几何误差的处理，另一篇讲机床定位精度的文章里有完整说明，这里不展开。
报警先擦读数头
报警这一半，其实是个很实用的小经验，但要擦对：用专用清洁剂（或者无水乙醇）和无纺布，顺着尺面方向单向擦拭，不要来回蹭，也不要用棉纱——棉纱会掉纤维。擦完等干透再上电。
如果擦完还是报警，说明不是污染问题，要往信号、间隙、电缆方向查。具体的报警分类和排查顺序，另一篇讲光栅尺报警的文章里有梳理。
安装验收的检查项
- 两个方向的平行度都在允许范围内
- 读数头间隙全程一致
- 长尺预留了膨胀间隙
- 电缆用拖链电缆、有弯曲余量、接头已固定
- 全程走一遍没有报警，读数连续无跳变
- 对刀之后做过反向间隙补偿，并记录了补偿值
这几项都做过，后面的问题就少得多。
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