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。 7 y! S; L8 e9 w9 v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。 * }% P. e5 P7 b1 |7 R3 C 2 t; R' e( |& X! o+ b+ k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。 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。 6 y" }  Y! z# i/ W: K 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? 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。 7 S9 ]9 H+ |0 ^8 t( Y. A1 t 定位系统的各种装置一般由下列几部分组成：   Z1 `( p5 Z+ h3 l+ Y7 L（1）检测基准元件。 ( k' T. f, r* J/ h  ~9 k4 m* o0 z（2）光电信号传递装置。 * X4 j' J- n; \5 F8 L（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 " x! l) c2 M; E1 o  x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。 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。 , U% }) X4 J/ i( D+ F ; b# I$ |! @1 N8 C) H4、简述感应同步器定位系统的定位原理 # ^: Y, j5 k$ m5 ^2 ^9 J" v ' S9 H0 W+ [' F4 U- D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? % Q  ~1 h9 U' A1 [/ J0 D 4 a8 x1 X' X( Z& S1 S/ Y$ n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。 - I1 C' s+ O8 ], X- Z) d" s6、坐标镗床有哪些专用工具？其主要功用是什么? 3 M/ g! K# V% ?1 d  L / X. V1 t2 V5 M答：坐标镗床的专用工具，根据其功用可分为三类。 % z5 H: T& F9 s2 F（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。 1 U  `+ a/ z) U$ h& l8 }* T1 f) |（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。 6 t' y; `/ b; h( ^（3）划线工具 它包括划线顶尖和划规、刻线刀及夹持工具。 7、如何使用光学定位器? 7 _7 J2 Y" m# y& ]2 ]) {) K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。 . M$ }  r3 g! Q8、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? 0 P3 f# c5 Q  b1 B答：应注意以下几点： （1）坐标镗床的工作环境应有恒温条件，温度控制在20±1℃内。 ' q% f8 c* ?/ n  n+ I, U* G   Z6 k; W, I. P" V（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。 # [& C! i# K* u  Q+ E（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。 ' X" g- N) |- Y' _ # `  b# l  E+ `7 n/ }1 `（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。 2 y0 ~% k/ [! h8 j4 s6 n) v （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。 " D1 x- O1 y) V+ _- J% k ) T0 o1 C# f/ k3 C+ T9 H$ d' s（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。 8 @& g8 O" {. e( i' q ' J9 c/ r6 B/ ^4 {" ^+ `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 & _0 J) V4 n( h" m: ?7 I1 g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。 1 j: Y3 h( \' o" G  D1 W铣削时应注意以下几点： （1）铣削余量不能太大，一般为1~3mm。 $ m. c2 X  M0 w+ u3 N7 e ' c: m: t) Z' X! _" O% `% ~（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%。 2 s( u0 M8 }/ l7 w（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。   h# u& ^) t  @7 g $ q' b; O' t9 V  ^+ H8 u& @（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。 9 J5 N) ?$ T  G3 X" S  I( z3 _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? & n+ B6 y  A% c8 X8 Y答：有以下主要因素和解决措施 ( z0 g. M0 M+ o6 K9 z* r2 \ （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。   Y4 Q; L0 b, @5 w（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。 7 N  h" X( q6 O1 c" C2 v! u （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。 （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。 7 a: A0 f3 D& _, v/ j （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。