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。 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。 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。 4 t" R$ h4 I! k5 B4 d& }0 o5 | 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。 : j( Z: A% \7 R" @) Z 2、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?   ^7 \+ k! b2 X 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： 8 b" g% S0 e* [（1）检测基准元件。 ( q9 ~5 v' Q6 C& O4 U5 W（2）光电信号传递装置。 ) l# Y& g9 L9 E（3）读数装置。 5 N. k$ e# n7 [ 3、精密线纹尺和光屏读数器定位原理及其特点 + ^1 O: l1 O! ^3 o  n' _; f2 ^, W 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。 - D2 O0 l4 |2 R6 @) Y4 [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。 4、简述感应同步器定位系统的定位原理 * p4 X  F. W8 h% m 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。 5、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? / D1 [# _* e! s- H' v+ K5 l  | 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。 6、坐标镗床有哪些专用工具？其主要功用是什么? 1 m6 |6 B& v# `% V 答：坐标镗床的专用工具，根据其功用可分为三类。 ! a  z6 c- J2 c2 S  p# e; Y' ^ 9 e1 k% G/ R4 i) L: p5 o/ t9 _（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。 6 L5 N8 P# z! I6 D （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。 ( j' j# y" u0 w, e/ A7 p2 ]  k( l （3）划线工具 它包括划线顶尖和划规、刻线刀及夹持工具。 * C# W. v( w5 ?8 h7、如何使用光学定位器? % w+ ^6 U: L2 d# M; c* G5 i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? ( D+ P: d4 x/ T  |答：应注意以下几点： ! Q' Y- [2 Y6 g  E   M7 [, s6 U! M) L$ I  D, M（1）坐标镗床的工作环境应有恒温条件，温度控制在20±1℃内。   l" o  {" ?+ v; W（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。 * T7 z# A; u- ^3 e+ d* q( S （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。 : z, ]( h# H0 A3 @ （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。 . r; ~% `% i0 `+ U$ s （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。 7 X. P  j: V! ^. ]& R1 _ （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、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 9 U% k, Z8 K* i% S$ ~( ` " }: n# W* c+ z8 {7 k* A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： （1）铣削余量不能太大，一般为1~3mm。 / h$ ]) n4 @5 l1 e3 w; G+ p" j （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%。 5 I/ v& c$ z9 D( Q . c, ]! ?, Y  ~$ K( `（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。 3 I+ B5 s7 j+ r8 M" v+ O（4）工件装夹要合理，以免引起较大的装夹变形。 . Z! f: w& n4 X9 X' l, f2 F' S6 S- P（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。 - @, ?3 W3 }3 y1 f10、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? - G+ K  e' p4 q1 R8 _$ {答：有以下主要因素和解决措施 6 e) ], D5 x% y! _8 g% N（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。 / o4 u3 F+ ^' b4 i（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。 / {. C% I  Z# c# ]/ }! m（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。 （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。 % n6 E. }  r" \' F$ i  ? （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。 $ F. |. N- ?7 {3 W7 ?. t. T  J" S1 @- O ) z. a1 O% V) O1 r- F（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。