论文总字数：12170字

摘 要

本文主要是进行了数控车床用手动中心架夹紧装置的设计。该装置包括中心架本体，还包括手轮、轴端挡圈、端盖、转轴、带有内螺纹的滑套、夹紧定位块、平键和紧定螺钉。手轮通过轴端挡圈与转轴连接为一体，轴端挡圈与手轮之间还嵌有平键，转轴与夹紧定位块上均设置有与滑套的内螺纹相适配的外螺纹，中心架本体上还设有内孔，滑套安装在中心架本体的内孔中。本实用新型提供的一种手动中心架夹持装置，作为机械零件加工的辅助装置，降低了机床的设计和制造成本，并且该装置结构简单、刚性好、装拆调整方便，使用可靠，具有良好经济性和互换性，尤其涉及用户的多品种零件的加工生产。

关键词：中心架；加工；机床

Abstract

This paper is mainly about the design of the clamping device of the manual center frame for the numerical control lathe. The device comprises a central frame body, a handwheel, a shaft end retaining ring, an end cover, a rotating shaft, a sliding sleeve with internal thread, a clamping locating block, a flat key and a setting screw. The handwheel is connected with the rotating shaft through the shaft end retaining ring. A flat key is also embedded between the shaft end retaining ring and the handwheel. An external thread adapted to the internal thread of the sliding sleeve is arranged on both the rotary shaft and the clamping locating block. The center frame body is also provided with an inner hole. The sliding sleeve is installed in the inner hole of the body of the central frame.The utility model provides a manual center frame clamping device, as auxiliary device of mechanical parts processing, reducing the machine tool design and manufacturing cost, and the device has simple structure, good rigidity, easy installation, use and reliable, has good economy and interchangeability, especially involving the user processing production of many kinds of parts.

Keywords: center frame, Processing, Machine tool

目录

前言 5

第一章 绪论 6

1.1选题的背景 6

1.2选题的意义 7

第二章 中心架的简介 9

2.1传统中心架的简介 9

2.2新型中心架的简介 10

第三章 中心架的总体结构设计 13

3.1压板的选择 13

3.2确定中心架支撑直径范围 13

第四章 中心架部件设计与计算 14

4.1小轴的设计 14

4.2小轴的强度校核 14

4.3中心架本体以及端盖总体尺寸设计 15

4.4滑套的设计 17

4.5定位块的设计 17

第五章 中心架的计算成本分析 19

5.1技术经济分析的目的与意义 19

5.2成本材料分析 19

5.3课题技术经济成本计算依据 20

第六章 结论 21

致谢 22

参考文献 23

前言

目前普通车床在机械加工领域应用广泛，尤其是对一些轴类、盘类、环类零件的加工。普通车床常用于加工一些零件的端面、内外表面、和一些内外螺纹，还可以对工件进行钻孔、扩孔、攻丝等加工。普通车床根据主轴的布置方式可以分为卧式车床，立式车床。卧式车床主要是用于对回转类的工件进行切削加工，床身等采用了整体铸造结构，抗震性能好，刚性高。中心架是车床在进行加工过程中的一个关键性部件。在加工细长轴类零件时，为了不影响零件的加工质量，需要用中心架进行辅助加工。使用传统中心架在机械加工时会遇到很多问题：工作效率低，操作比较繁琐，寿命短，影响机床的加工精度。自定心中心架成本过高而传统的手动中心架装置因其结构复杂、夹持范围小并且互换差而效果不理想。此时设计一种结构简单、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成为本领域技术人员一直想要解决的技术问题。

第一章 绪论

1.1选题的背景

在数控车床机械加工中对零件的内孔、端面及螺纹的加工时，不能用尾架顶紧工件，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装置因其结构复杂、夹持范围小并且互换差而效果不理想。新型手动中心架夹持装置是一种结构简单、操作方便且成本低廉并且具有良好互换性的手动中心架。

1.1.1传统中心架在加工过程中遇到的问题

当使用车床加工的一些零件（L/d gt;25）时，经常需要使用中心架来进行辅助加工，因为使用中心架可以增强工件的刚性，避免其由于高速旋转而造成弯曲、振动等不良现象。可以保证加工零件的圆柱度和表面粗糙度不受影响，从而提高零件的加工精度。

使用传统的中心架加工一些长径比较大的工件时，我们经常会发现工件在旋转时中心架的卡爪与工件之间属于滑动摩擦，因此中心架的卡爪在长时间的加工过程中会产生较大的磨损，极易损坏，在加工时需要经常更换卡爪从而导致加工成本大大增加。

传统中心架在使用中还有以下问题：传统车床的中心架只适合支撑圆轴，不适合非圆轴类零件的加工。因为传统中心架中的硬质卡爪与轴是相对滑动关系，所以无法避免其会影响工件的表面质量。传统中心架加工效率低，对工件无法进行自定心从而对工件的精度产生一定的影响。

1.1.2国内外的研究现状

自从1951年数控机床由美国人约翰▪帕森斯发明，到现在已经有将近70年的时间了。刚开始由于要生产直升机旋翼，迫切地需要一台计算及来计算一些设计的参数，直升机叶片的形状通常是由复杂方程式来确定的。由于当时美国电子技术的快速发展和加工工艺的提高，也带动了现代计算机技术和现代设计技术的快速进步。于是1952年美国麻省理工学院成功研制了世界上第一台数控铣床。数控技术为传统的机械制造业带来了革命性的变化，从当时被认为无法加工的零件到随着数控技术的普及，直至用于制造航空零件的数控铣床的诞生。数控机床成为了工业发展的重要助推器，因为其生产的产品质量高、生产率高、精度高，提高了生产效益，数控机床从而成为了国民经济发展的重要装备。

进入21世纪，随着我国经济的快速发展对于数控机床的需求也是越来越大。机床制造业也面临着巨大的压力，加快数控技术的进步成为解决机械制造业快速发展的关键。

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