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。 3 A5 f: o0 t3 O- u % ]/ [, n# f) r: w/ Q8 S6 [5 I( [$ 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。 + S6 Z2 b$ {  e( ]( r/ ] 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。 * V0 U5 ]7 V5 E; \% |* Y 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。 . X; a1 A) {1 d; V / U9 b7 i/ W4 G, J2、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? ' D+ M+ w. O5 e' z1 z* r# L & i/ t, ?+ D' h2 g3 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。 . m4 e5 i3 Y0 N2 I, a8 D; m ; D& ~8 q! f, R! d7 h! ]! S0 B定位系统的各种装置一般由下列几部分组成： , v( e- i$ H9 X' e; V$ `（1）检测基准元件。 （2）光电信号传递装置。 4 h' h( _. z, V( @3 I: C（3）读数装置。 4 y2 J8 W" ^7 o1 Q6 g$ | 3、精密线纹尺和光屏读数器定位原理及其特点 8 A. U+ x" x- G+ N2 B 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。 6 B/ k; o" L( n7 z: D0 Z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 0 c! |4 `/ ?2 D+ H8 n' v 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。 - y- j: q% k0 O6 q 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? 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? % e# j/ G! v' J 8 |/ P0 o+ ?+ o( k3 X  M, G! N答：坐标镗床的专用工具，根据其功用可分为三类。 ; l+ [( [( \+ i（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。 / Q: |# \0 @4 H4 E（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。 + |3 M# |; D7 q! ^& o8 L（3）划线工具 它包括划线顶尖和划规、刻线刀及夹持工具。 4 S4 K. v; L6 S: K8 Q" z7、如何使用光学定位器? $ e3 R: T9 s% D& n* c3 d5 i2 ~7 X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。 0 t  }7 z5 |0 }4 k8、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? & k& R+ e( D. a+ ] 答：应注意以下几点： - Y; ?, Z2 q3 x / m# x) P( g+ Y4 O3 k& e4 n' l（1）坐标镗床的工作环境应有恒温条件，温度控制在20±1℃内。 & r5 A: s  z. j7 ]  G8 F3 w9 s（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。 # y* _% ~3 B, D  R: ]$ c3 ^（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。 ' N( O# h' D2 Z! O5 T （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。 9 a, @; ^2 d; i7 b3 l（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。 0 E6 t  R" r! A+ a- ?6 r 2 }, w' ?8 u" `" T, U（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。 " [# L) U- f8 q! Q8 | 4 \" W% t: V0 m2 X9、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 $ b3 ?$ \4 p! Z4 G 4 d9 B1 N; j" l! c# I4 U! q. ]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。 . p; S  o. h4 M3 {" s0 t8 e, k 铣削时应注意以下几点： 6 w, t5 O) @# l; q （1）铣削余量不能太大，一般为1~3mm。 , j* m8 I3 v, {8 w9 ?/ y（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%。 （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。 ) s* b- N9 x; I& c  L) T- S （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。 4 n$ k" i7 m6 D4 v' `6 M. u' z 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 （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。 ) p% H7 N( y- ~# j ' Y" U6 a8 |( L7 A' Y- K  H（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。 # E6 W% l, r5 E1 I' ~& I （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。 / W% m3 q: \4 @5 G' p4 Q（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 s' K- }% w) I* ?8 v! }9 K' P/ E1 d（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。