论文总字数：12615字

摘 要

本文是数控车床中心架设计。中心架是数控车床在对细长轴类零件以及对零件的内孔、端面和螺纹加工时所使用的重要的辅助夹持装置。通过分析和研究国内外传统中心架，改进设计了一种新型手动中心架装置。该中心架通过3套同样的夹持机构分别夹持零件直径，旋转手轮通过小轴带动滑套在中心架体中向下移动，从而带动夹持定位块移动夹持零件，通过更换接杆扩大中心架可夹持范围。本文所设计的中心架结构简单、操作方便且成本低廉并且具有良好的互换性，解决了传统中心架加工效率低等缺点。

关键词：车床；中心架；手轮；夹持装置

Center rack device for numerical control lathe

Abstract

This paper is a CNC lathe center frame design. The center frame is an important auxiliary clamping device used for the numerical control lathe in the process of machining the elongated shaft parts and the internal holes, end faces and threads of the parts. Through analyzing and researching the traditional center frame at home and abroad, a new type of manual center frame device was improved and designed. The center frame clamps the part diameter through three sets of the same clamping mechanism, and the rotating hand wheel drives the sliding sleeve to move downwards in the center frame body through the small shaft, thereby driving the clamping positioning block to move the clamping part through the replacement post. Expand the center frame to clamp the range. The center frame designed in this paper is simple in structure, easy to operate and low in cost, and has good interchangeability, which solves the disadvantages of low processing efficiency of the traditional center frame.

Keywords：lathe, center frame, hand wheel, clamping device

目录

第一章 引 言 1

1.1选题的意义 1

1.1.1车床的发展趋势 1

1.1.2中心架的现实需求 2

1.1.3设计中心架的意义 2

1.2研究内容的背景 2

1.3课题的意义 2

第二章 中心架的简介 4

2.1传统中心架的简介 4

2.1.1传统中心架的构造 4

2.1.2传统中心架的工作原理 4

2.1.3传统中心架的使用方法 4

2.2新型中心架的简介 5

2.2.1新型中心架的构造 5

2.2.2新型中心架的工作原理 5

2.2.3新型中心架的优点 6

第三章 中心架总体结构设计计算 7

3.1中心架整体拖动力的计算 7

3.2中心架支撑直径范围 8

第四章 中心架部件计算 9

4.1轴套设计 9

4.2转轴的设计计算 9

4.2.1转轴设计 9

4.2.2转轴强度校核 10

4.3中心架上支架和下支架尺寸设计 11

4.4压板的总体设计尺寸 13

第五章 中心架的计算成本分析 14

5.1 技术经济分析的目的与意义 14

5.2 成本材料分析 14

5.3 课题技术经济成本计算依据 14

5.3.1成本计算依据 14

第六章 结 论 16

致 谢 17

参考文献 18

第一章 引 言

1.1选题的意义

数控车床在加工长轴类零件时为了增强零件加工刚性，会使用一些辅助部件，即中心架辅助加工，防止零件弯曲变形。当数控车床对零件的内孔、端面及螺纹进行加工时，能用尾架顶紧，因此需用中心架来辅助支撑夹持零件。自定心中心架成本过高而传统的手动中心架夹持装置因其结构复杂、夹持范围小并且互换差而效果不理想。因此设计一种结构简单、操作方便且成本低廉并且具有良好互换性的手动中心架夹紧机构是十分重要的。数控车床手动中心架部件的主要零件有中心架的上支架、下支架、下体、螺栓、定位块、套、接杆、压板、锁紧块、拨块、手柄等。

1.1.1车床的发展趋势

随着科学技术的飞快发展，车床在机械行业中的占比不断的提高，作用也变的越来越大。在不同的加工环境中，车床的种类以及加工的零件也会不同。车床加工工件的原理：车床加工工件时工件的旋转是主运动，车刀的移动属于进给运动。21世纪，随着电子技术的快速发展，车床的发展也有了飞跃性的发展，目前车床的发展已经进入了自动化阶段，车床的自动化程度非常高。

车床的发展历程:

车床发展的第一阶段：普通车床。当人类生产力由手工作业进入机械加工时，机械时代的第一类的车床，即普通车床由此产生。由于普通车床能够在大部分环境中进行机械加工，所以普通车床是机械加工中使用最多的车床种类。由于普通车床在加工零件时，操作简单，原理简单，很容易被学生理解并掌握操作要领，通过不断练习就可以加工出符合图纸要求的零件，因此大多数学校经常使用普通车床来培养机械操作人才。经常使用普通车床操作练习，操作人员就能够积累很多工作经验，就可以在短时间内使用卧式车床加工出种类多、精度高的零件。由于在操作普通车床时存在一定的危险，因此在操作车床前，操作人员必须经过十分严格的培训。

车床的飞跃式发展阶段是数控车床。近几年，随着数字技术的快速发展，人们通过对数字技术的应用，产生了数控机床，这是车床行业十分重要的突破。数控车床是指车床通过数字技术自动控制加工工件的过程，从而加工出符合要求的零件。和普通车床相比，数控车床具有 精度高、自动化程度高、操作方便等优点。在加工工件前，操作人员先将工件的加工程序导入数控车床的控制面板并模拟车床加工工件过程，在确保加工过程没有任何问题之后，就可以开始工件的加工，不需要其他的操作。

数控车床与普通车床都是机械加工中重要的车床设备，它们具有各自的优势和缺点。当加工一些精度不高的零件且生产数量不高时，通常使用普通机床进行加工，相比于数控车床，普通车床维修很方便，并且价格比较低。但是普通车床的操作难度比数控车床要高，而且更加危险。虽然数控车床操作简单、危险性较低，但是数控车床的价格比普通车床更高、维护比普通车床更困难、生产成本也比普通车床高得多。

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