坐标镗床加工基础知识

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1、坐标镗床按结构特征可分为哪几种？简述其加工内容及精度范围。 . o, |; P( @. F1 j5 C& H 答：坐标镗床按外形结构特征，可分为立式、卧式两大类。立式坐标镗床分为单立柱式和双立柱式；卧式坐标镗床分为纵床身式和横床身式。 , z2 d! X' T9 ]$ { 坐标镗床主要用以镗削高精度孔和有精确坐标精度的孔。可进行高精度的铣削加工。还常用来在样板和精密零件上划线和刻线，以及对精密零件进行测量等工作。 ( H* ?! r  a+ k! w: d4 r坐标镗床的孔加工坐标定位精度可达0.004~0.01mm，加工面的表面粗糙度值小于Ra0.8μm。 / d& G% B/ g7 A1 X5 x8 g) i9 Q! [ " C, p) s. O3 E4 p, |! n- t) R2、坐标镗床常用的定位系统装置有哪几种？这些装置由哪些基本部件组成? 1 g+ o( V  c5 G5 @$ o0 L 答：坐标镗床常用的定位系统装置有机械式、光学式、电磁式、光电式、激光式等多种。 定位系统的各种装置一般由下列几部分组成： （1）检测基准元件。 / g  B2 d/ Q0 U（2）光电信号传递装置。 , y9 o3 P/ b2 W4 `$ P$ U（3）读数装置。 3、精密线纹尺和光屏读数器定位原理及其特点 答：精密线纹尺和光屏读数器的定位原理是：精密线纹尺固定在工作台上，并作为滑扳和工作台移动的长度基准，通过一系列光学系统装置，将线纹尺的线纹间距放大，并成像在光屏上，当移动工作台时，被放大的线纹尺上的刻线也在光屏中移动，这样，在光屏中的分划板上即可精确地测定工作台移动的距离。 7 B7 M' j0 \' [9 A# x1 t& \5 C 采用光屏读数器定位的主要特点是定位精度高，而且定位系统是非接触性的，故不会受机械磨损的影响，可长期保持高的定位精度。 2 f, I3 K9 s* G) q/ Z3 v9 ^& v 4、简述感应同步器定位系统的定位原理 - F6 T0 w/ k; l8 s. s 答：感应同步器是利用电磁感应原理，即当两导体的相对位置改变时，它们的感应电动势随之变化。感应同步器定位装置中的标尺固定在床身上，滑尺固定在工作台或滑板上。标尺上的线圈连成一条，滑尺的线圈在中央分为两段，相互错开1/4间距。当移动工作台或滑板时，会使标尺上产生变化的感应电动势。通过电子检测装置将磁信号转变为电信号，并将变化的电信号进行放大、整形、记数等一系列电子技术处理后，就能转变为定位坐标值，显示在数字显示装置上。 7 J% q* K* u( w5、试述在坐标镗床上镗孔的工艺特征。这些工艺特征对镗刀的主要几何参数的选择有何影响? ) r( k( ^0 m8 ~$ B* y% s 答：坐标镗床加工以镗削精密孔为主，孔的尺寸精度、几何形状精度、位置精度都要求较高，加工面的表面粗糙度也要求较细。因此，加工余量和每次切削深度均较小，进给次数较多。由于以上工艺特征，镗刀前角和后角应适当增大，主偏角取90°，副偏角一般取4°~8°，并磨出修光刃；还应适当修磨刀尖圆弧。刃倾角一般取正值。 ' a3 B+ [8 n& m) e2 F9 G8 i 6、坐标镗床有哪些专用工具？其主要功用是什么? 答：坐标镗床的专用工具，根据其功用可分为三类。 ! t7 w6 I$ `$ Z, F. o# |' R' k （1）用作定位和找正的工具 它包括千分表定心器、心轴定位器、球头定心杆、光学定位器、定位顶尖、弹簧中心冲。 8 E  f. Y0 Y/ k3 m# S0 R# B) s : q* ^4 i$ B2 f, J, p9 \8 X; ^（2）装夹刀具用的工具 它包括万能镗刀架、可调镗刀杆、钻夹头、弹簧夹头等夹紧工具。 - E1 i/ Y! }! S  B9 u' ]% S- a6 W（3）划线工具 它包括划线顶尖和划规、刻线刀及夹持工具。 ; n) a3 k. e& @3 v6 R7、如何使用光学定位器? % Q2 e/ I9 x0 G1 R4 y  B5 A( A 答：光学定位器安装后，将对准角铁放置在基准面上，对准角铁的两面同工件上基准面之间应密切结合。调整工作台位置，使对准角铁中基准刻线同光学定位器内刻线重合，然后调整光屏读数器上的分划板位置，使像进入某一根双刻线中。结合粗标尺和光屏读数，根据图样要求，即可将工件调整到距基准有精确尺寸要求的加工位置。 8、在坐标镗床上加工零件时，为减少工艺系统热变形引起的加工误差，应注意哪些事项? % n+ _9 X  {! Z% A0 F* @9 _ 答：应注意以下几点： ) ^4 ~& |1 t2 H5 L - k( A6 b' J( {4 i) o9 q（1）坐标镗床的工作环境应有恒温条件，温度控制在20±1℃内。   \" C; ]  S) Z+ H# @ （2）被加工工件在加工前，应预先放置在恒温室内，时间不少于8h，以保证工件与机床无温差。 5 A; j. d3 b; @8 N+ g （3）机床工作前应先进行空运转，待达到或接近热平衡后再进行加工。在不切削的间断时间里，仍让机床空运转，以保持机床的热平衡。 （4）应将粗加工、半精加工、精加工工序严格分开，每一工序之间的时间间隔应不小于8h。 （5）严格控制切削用量，切削深度一般不超过0.5~1mm，进给量不超过0.05~0.07mm/r。 ( C" i& {! Z: T# W（6）机床周围不允许人群围观，机床照明布置应合理，以免影响机床的环境温度。 9 J3 _% A! @% _9 M# f% X* e ' V8 |. [* F! Q5 i' D9、在坐标键床上进行精密平面的铣削加工可达到的精度范圈，以及铣削时应注意的事项 5 O1 j: R+ z; s) ^7 F9 K, k8 U + ]3 ]% `9 k/ v答：在坐标镗床上精密铣削后的平面，其表面粗糙度值可小于Ra0.8μm，平面度误差在0.004~0.012mm之间，位置度精度可达0.01mm。 铣削时应注意以下几点： / t2 u# ?+ p! v9 c; {, ~  v （1）铣削余量不能太大，一般为1~3mm。 , g4 P& C' J6 \) _ （2）铣刀必须锋利，装夹应牢靠。刀轴和镗床主轴锥孔配合面的接触面积应不小于80%。 . u  ^5 f  P0 o) O0 ^5 |2 a( |( z+ s / ?+ ~& o# {; l- z9 \（3）铣削时，主轴套、主轴箱必须锁紧，不允许其在铣削过程中产生微量的位移。 （4）工件装夹要合理，以免引起较大的装夹变形。 & @+ l" i6 q$ E: G （5）用精密丝杠作定位测量系统的坐标镗床，不宜用来进行铣削加工，以避免丝杠产生过快的不均匀磨损。 " w6 L5 H& M$ q7 t2 e9 ^ 10、坐标镗床加工时，影响孔距精度的主要因素有哪些？可采取哪些措施加以解决? 答：有以下主要因素和解决措施   H, t3 t+ r3 D0 J （1）定位误差太大。解决措施是合理选择定位方法，提高工件定位基准面和夹具定位元件的精度。 ! W! L7 Z/ ?: |5 g1 {$ p % S+ ~1 I' c! x$ x0 r8 C（2）精密丝杠定位装置定位精度低，修正板磨损或移位。解决措施是提高定位精度，对修正板重新进行修正，并加定位销不使其移位。 （3）光学定位系统的前、后物镜组移位，影响了机床光学系统的放大倍数。解决措施是重新调整物镜组焦距，调整放大倍数。 : c8 X6 f) U* E# v- z- x# ~ （4）机床的几何精度达不到要求，导轨直线度误差超出机床精度指标。解决措施是修复机床，并重新校正导轨直线度。 ) M$ Q; F$ u6 _. L/ G7 @1 b0 T（5）机床刚性差。解决措施是工件尽可能放在工作台中间，刀杆、主轴不宜伸出过长，合理选择切削用量。 （6）工艺系统产生热变形。解决措施是采取恒温，并严格控制温差。机床在加工前必须空运转，待达到热平衡后再加工。