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精密制造与 自动化 2010年第 1期 中心架的设计与加工 邱 琦 璩 玮 上海依柯泰克机床有限公司 (200093) 上海机床厂有限公司 (200093) 摘 要 介绍了一种自定心中心架，与 目前机床上普遍采用的传统式中心架相比，可大大节省装卸工件的时间， 并可减少找中心的麻烦。这种中心架性能可靠，精度好，对提高产品质量具有实用意义。 关键词 中心架 运动轨迹 加工方法 一 般来讲，轴的长度和直径之比越大，则刚度 具径向切削力的作用，产生变形，使轴产生不同程 越小，故机床在加工细长类轴时，需采用中心架， 度的弯曲，使加工产生误差，从而导致加工完成后 因为中心架是保证这些工件加工精度的主要附件之 的轴成为腰鼓形，即中间大，两端较小的形状。纵 一 。 磨削工件时，固定轴的方法一般是采用轴的一 截面一致性和圆度无法得到保障。所以为避免此类 端用头架卡盘夹紧，或用头架项尖顶紧，另一端用 情况的发生，加工时需采用液压中心架作为辅助支 尾架的顶尖将轴支撑起来。由于工件的长径比值较 撑，以此来限制轴的变形，达到提高加工精度的目 大，加上在工件的自重和切削力的作用下，易使工 的。 件弯曲变形，造成工件在加工时发生振动和被磨成 中心架的结构形式，按机床的不同结构和零件 腰鼓形，如图1所示。但假如在工件中间部分使用 的不同要求而变化，其结构形式大致可以分为闭式 一 只中心架，如图2所示，即可增加轴的刚度，以 中心架、开式中心架如图3所示和专用中心架。 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 工件 现象的产生，从而防止了轴的加工误差变大。 工件 (a)磨削时受磨削力而弯曲变形 图3 闭式中心架和开式中心架 (b)磨削后工件呈腰鼓形 随着机械工业制造设备的发展，数控机床已广 图1 不使用中心架磨削细长工作 泛应用，长轴类零件外圆及轴端部分加工极为普遍。 中心架一般是固定在机床导轨上，中心架触头卡在 A向旋转 工件中部外圆。通常闭式中心架用于磨削内孔和阶 梯轴，开式中心架用于磨长轴、丝杆和曲轴颈。加 工零件外圆时，闭式中心架因刀具不能越过中心架， 不能对零件外圆进行连续加工，开式中心架存在一 个无法准确定心的问题。定心不准同样会引起精度 图2 使用中心架磨削细长工作 的不足。 这样传统的中心架已不能满足数控机床的加工 产生上述原因是因为在加工过程中，尤其是当 要求。所以，需要设计一种能 自动定心，能对零件 刀具靠近轴中部的时候，工件会受到自身重力和刀 外圆连续加工的中心架。 邱 琦等 中心架的设计与