车床用手动中心架结构设计-开题报告

本科毕业设计(论文)开题报告

学生姓名

指导教师姓名

课题来源 D.自拟课题课题性质 A.工程设计课题名称车床用手动中心架结构设计

毕业设计的内容和意义

采用通过对传统中心架与专用中心架的对比，进行手动中心架结构的设计，使其满足工人在各种环境中实际加工工件时的要求。

毕业设计的具体内容：

1、外文翻译需要上网查阅各种文献，挑选出适合自己的外文原文，并且进行符合原文原意的中文翻译；

2、编写开题报告，从对本课题研究的意义，文献综述，研究内容，研究计划，特色与创新几个方面来进行开题报告的编写；

3、完成毕业设计论文15000字的任务要求，

(1)中心架主要零件包括:中心架支架、中心架体、安装板、球形螺栓、轴、套、锁紧块、压板等

(2)机械制图

a CAD绘制中心架装配图1号 1张

b CAD绘制零件图纸,零件CAD图纸折合0号1.5张（约15个零件）

(3)设计计算

a压板锁紧力计算

b中心架整体拖动力的计算，

c确定中心架支撑范围）

(4)技术经济分析

a翻译有关外文

b课题成本计算

(5)翻译有关外文资料

毕业设计的内容和意义

本课题对手动中心架进行了设计，其意义如下：

1.在对这次毕业设计的课题进行了初步了解之后，随着普通车床和数控车床的不断发展，车床在加工长径比较大的细长杆件时，中心架是必不可少的辅助部件。

2.现有车床中心架的优点: 结构简单、使用方便等,但实际使用表明还存在许多的不足如卡爪易磨损，装夹不可靠，刚度达不到使用标准。

3.大学四年学习了很多的专业课知识，比如机械原理，数控机床，金属材料的加工与热处理，材料力学，理论力学等，本人在进行课程设计的过程中学会了如何利用书本上的知识来发现问题—分析问题—解决问题。经过了各种实习的磨练，从一开始什么都不懂，到拿到具体的课题就明白从哪个角度着手，再分析实际加工过程所要遇到的一些问题。将理论与实际相结合，从而完成每一个课程设计任务，同时也为自己毕业以后参加工作打下一个坚实的基础。

4.毕业设计是大学生涯最后一个环节，本次课题的设计，我们需要查找关于该课题的很多文献，通过对各类文献的比较，我们可以了解中心架目前发展趋势，所处的水平，从而总结出我们自己的一些观点。

文献综述

本次课题主要是对经济类型中精度机床功能部件手动中心架的设计与改进，在车床上典型的功能部件有，中心架，尾架，刀架等。目前，普通车床是切削加工中最常用的一种机床，其历史悠久，应用很广，在金属切削中车削加工约占全部机械加工的40%—60%。由于电子技术的飞跃发展和各种新的工艺方法的出现, 对普通车床的发展有很大的影响, 目前世界各国的普通车床产量普遍有下降的趋势。[1] 所以普通车床在以后的行业发展中需要作出一些改变。比如车床在加工过程中，由于进行高速种切削，所以单位时间内产生的切屑量也越来越多，而且切削油的用量也越来越大。因此，近来看到了一些排屑容易的床身结构，切屑盘也逐渐加大，采取防屑措施、改进切削油。[3]普通车床未来的发展方向：需要提高切削速度，提高自动化程度，提高刚度，采取模块化设计，加强安全保护措施，降低噪声等。相对于普通车床而言，数控车床自动化程度较高，对工人操作水平的要求相对降低。从20世纪中叶数控技术出现以来，数控机床给机械制造业带来了革命性的变化。随着计算机技术和现代设计技术的飞速发展以及装备制造业对数控机床的大量需求，数控机床的应用范围在不断扩大并不断发展以更适应生产加工的需要。[2]“十二五”是国产数控机床发展的一个新机遇期，全球已经走出金融危机造成的经济最困难时期，国内需求拉动的效果非常明显。“高挡数控机床与基础制造设备”科技重大专项已全面启动和实施。[3]数控车床是在数控机床中占有比例较大、自动化程度较高、结构较复杂的先进加工设备，因此有必要了解数控车床技术发展现状和趋势。当前数控车床的发展趋势：高速，高精度化，智能化，开放式，网络化，高柔性化，绿色化。

随着数控车床在机械行业中的广泛应用，客户对数控车床的加工能力和加工范围的要求也越来越高。机床的生产厂家不仅要提高主机的性能和精度，还要向用户提供可靠方便的工装夹具，以保证用户加工出合格的零件。[4]

车床车削长轴时，如工件伸出夹具长度超过直径15倍时的光滑轴（如车床光杆，丝杠），须用卡盘顶针，跟刀架装卡。或用前后顶针跟刀架装卡。阶台轴（如车床主轴），须用卡盘、中心架装卡。有些特长工件也可以采用卡盘，顶针，中心架，跟刀架同时装夹。使用这种附加的装卡工具，可以增加工件装卡刚度，保证加工质量，避免零件表面产生鼓面，减少振动，提高工件表面形状精度和表面光洁度，同时可以采用大切削用量驾加工，提高劳动生产率。[5]

一般来说，当轴的长度和直径之比越大，则刚度越小，故机床在加工细长类轴时，需采用中心架，因为中心架是保证这些工件加工精度的主要附件之一。磨削工件时，固定轴的方法一般是采用轴的一端用头架卡盘夹紧，或用头架顶尖顶紧，另一端用尾架的顶尖将轴支撑起来。由于工件的长径比值较大，加上在工件的自重和切削力的作用下，易使工件弯曲变形，造成工件在加工时发生振动和被磨成腰鼓形。

文献综述

如图1所示。但假如在工件中间部分使用一只中心架，如图2所示，可以增加轴的刚度，以保证工件在加工过程中不至于出现腰鼓形不直度和“让刀”现象。另一方面，此做法也能避免系统振动现象的产生，从而防止了轴的加工误差变大。

产生上述原因是应为在加工过程中，尤其是当刀具靠近轴中部的时候，工件会受到自身重力和刀具径向切削力的作用，产生变形，使轴产生不同程度的弯曲，使加工产生误差，从而导致加工完成后的轴成为腰鼓形，即中间大，两端较小的形状。纵截面一致性和圆度无法得到保证。所以为避免此类情况的发生，加工时需采用液压中心架作为辅助支撑，以此来限制轴的变形，达到提高加工精度的目的。

中心架的结构形式，按机床的不同结构和零件的不同要求而变化，其结构形式大致可以分为闭式中心架，开式中心架如图3所示和专用中心架。