可动态演示车床加工过程的教具制造技术

本实用新型专利技术提供一种教具，包括车刀进给单元、工件进给单元、待车削工件及刀头；工件进给单元包括固定架、第一驱动件、第二驱动件及转动螺杆；固定架与转动螺杆丝杆连接，第一驱动件驱动转动螺杆转动；第二驱动件固定于固定架，待车削工件固定于第二驱动件且可自转和/或直线移动；车刀进给单元包括驱动单元、两挡板、固定于挡板的刀柄及凸轮，刀头可安装于刀柄，驱动单元连接凸轮，凸轮位于两挡板之间，且两挡板间的距离大于或等于凸轮上最远两端的间离；驱动单元驱动凸轮转动以推动其中一个挡板靠近或远离刀头，以便于车刀进给时与待车削工件接触而进行车削加工或远离待车削工件而退刀，即可动态演示车床的车削加工过程，便于学员直观易懂。

A teaching tool that can dynamically demonstrate the processing of a lathe

The utility model provides a teaching tool, which includes a lathe tool feed unit, a workpiece feed unit, a turning workpiece and a knife head, and the workpiece feed unit includes a fixed frame, a first drive part, a second driving part and a rotating screw; the fixed frame is connected with a rotating screw thread rod, the first driving part drives the rotating screw to rotate, and the second drive part is fixed. The tool feed unit includes a driving unit, a two baffle, a handle and a cam fixed to the baffle, the cutter head is installed on the handle, the drive unit is connected to the cam, the cam is located between the two baffles, and the distance between the two baffles is greater than or so on. At the farthest ends of the cam, the drive unit drives the cam rotation to drive one of the baffles near or away from the cutter head, so as to make the cutter feed in contact with the workpiece to be turning or to move away from the turning workpiece, it can dynamically demonstrate the turning process of the lathe so that the students can be easily understood.

【技术实现步骤摘要】
可动态演示车床加工过程的教具
本技术涉及可演示机械加工刀具的加工动态的教具，具体来说，涉及一种可动态演示车床加工过程的教具。
技术介绍
一般来说，课堂教学是理论学习最为重要的学习场所，很难让学生直接接触到实际使用的设备和实际操作方法/工艺，特别是机械加工/机械设备领域，比如车刀和铣刀机床。然而，这些机械加工/机械设备复杂，且晦涩难懂，如果仅仅只是理论讲解，很难使学生领会。因此，相应的教学模具在课堂教学中对理论学习十分的重要。在机械加工/机械设备领域，特别是相关刀具、刀具切削过程、刀具进给等让学生理解起来是非常的困难的。其中，刀具几何角度是《金属工艺学》的学习重点、难点。教师一般主要以车刀和铣刀为例进行讲解，其主要讲解包括刀具切削部分几何要素、刀具基准坐标平面以及刀具切削部分几何角度定义。这些定义涉及到虚拟的刀具工作参考系十分抽象，内容晦涩抽象。此外，刀具工作过程，是机械加工工艺的理论基础，只有了解其原理才能合理的安排工艺过程。而处于安全性考虑，目前的课堂教学无法让学生直接操作加工设备。这些教学，目前，均是通过教师的图文描述、静态教具或动画演示的方式来进行教学，而这些现有方式都还不够直观，对于学习和理解刀具工作角度的定义的帮助有限，导致教学效率低下，教学效果不够理想。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种可动态演示车床加工过程的教具，以解决现有课堂教学中只能通过图文描述、静态教具或动画演示来进行教学而导致教学不直观、效率低、效果不理想的问题。为了实现上述目的，本技术提供了一种可动态演示车床加工过程的教具，其包括车刀进给单元、工件进给单元、待车削工件及刀头；所述工件进给单元包括固定架、第一驱动件、第二驱动件及转动螺杆；所述固定架与所述转动螺杆形成丝杆连接，所述第一驱动件连接并驱动所述转动螺杆转动；所述第二驱动件固定于所述固定架，且所述第二驱动件包括转动轴，所述待车削工件固定于所述转动轴；所述车刀进给单元包括驱动单元、两挡板、固定于所述挡板上的刀柄及凸轮，所述刀头可安装于所述刀柄，所述驱动单元连接所述凸轮，所述凸轮位于所述两挡板之间，且所述两挡板之间的距离大于或等于所述凸轮上最远两端的间离；所述驱动单元驱动所述凸轮转动以推动其中一个挡板靠近或远离所述刀头。进一步地，所述车刀进给单元还包括至少一根导杆，所述导杆穿过所述两挡板，且所述两挡板可沿着所述导杆自由滑动，每一所述导杆的自由端设有止挡块，或者每一所述导杆的自由端距离所述凸轮的转动轴的距离大于所述凸轮的转动半径和所述挡板的厚度之和。进一步地，所述车刀进给单元还包括固定臂，所述固定臂位于背离所述磁力刀头位置，所述导杆的远离刀头的一端固定于所述固定臂，所述导杆的靠近所述刀头的一端为自由端。进一步地，所述驱动单元包括旋转电机、主动轮、从动轮及驱动轴，所述主动轮安装于所述旋转电机的输出轴，且所述主动轮与所述从动轮相互啮合，所述从动轮和所述凸轮均固定安装在所述驱动轴上。进一步地，所述刀柄的整体为磁铁支撑或所述刀柄上设有磁铁部，所述刀头为磁性刀头，所述刀头通过磁性吸附力固定于所述刀柄。进一步地，所述工件进给单元还包括至少一根导向杆，所述导向杆与所述转动螺杆平行，所述导向杆穿过所述工件固定架，且所述工件固定架可沿着所述导向杆自由滑动。进一步地，所述工件进给单元还包括两支撑台，所述两支撑台相对、间隔设置，所述导向杆的相对两端分别固定在对应所述支撑台上；所述转动螺杆的相对两端分别可转动地安装于所述对应支撑台。进一步地，所述第二驱动件为旋转电机；所述第一驱动件包括电机、装在所述电机的输出轴上的主动轮、与所述转动螺杆固定的从动轮，所述主动轮与所述从动轮配合传动，所述转动螺杆的轴线与所述挡板的运动方向垂直。进一步地，所述教具还包括车刀分离单元，所述车刀分离单元包括驱动机构、曲柄、与所述曲柄连接的滑动块及固定于所述滑动块的分离板，所述驱动机构与所述曲柄连接，所述曲柄在所述驱动机构的驱动下运动，并带动所述滑动块靠近或远离所述刀柄和所述刀头的连接处，所述分离板随着所述滑动块运动至推动分开所述刀柄和所述刀头。进一步地，所述驱动机构包括曲柄驱动电机、相互传动的主动轮和从动轮，所述主动轮固定在所述曲柄驱动电机的输出轴上，所述从动轮上偏心设置有一连接杆，所述连接杆固定于所述曲柄，且与所述滑动块相对设置。应用本技术的技术方案，通过驱动单元驱动磁性刀柄带动磁力刀头向待车削工件靠近或远离；启动第一驱动件及/和第二驱动件，使待车削工件自转且同时或只沿着转动螺杆直线移动，以便于车刀进给时与待车削工件接触而进行车削加工，从而即可动态演示车床加工过程中，磁力刀头的进给、退刀过程及对待车削工件的车削加工过程，便于学员直观易懂。附图说明图1是本技术的可用于动态演示车床和/或铣床的教具的立体示意图，其包括车刀加工模型和铣刀加工模型；图2是图1中车刀加工模型的立体示意图；图3是图2中沿着A方向视角的立体示意图；图4是图2中沿着B方向视角的立体示意图；图5是图3是右侧视角方向的部分结构的立体示意图；图6是图1的铣刀加工模型的立体示意图；图7是图6的主视视角方向的立体示意图；图8是图6的后视视角方向的立体示意图；图9是本技术中的透明展示支架展示刀头的结构示意图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。请参照图1，本技术揭示了一种可用于动态演示车床和/或铣床中的各种构件、参数及加工过程的教具，所述教具包括车刀加工模型1及铣刀加工模型2。车刀加工模型1及铣刀加工模型2可相互独立设置，从而分别单独作为展示车削教学的教具或铣床加工教学的教具；车刀加工模型1及铣刀加工模型2也可以连接成为一个整体，从而作为展示车刀/铣刀相关教学中的教具，以方便对比讲解，使得教学更加直观，让学员印象更加深刻。请结合参照图2，车刀加工模型1包括工件进给单元11、车刀进给单元13、车刀分离单元15、刀头垂直翻转与水平旋转单元17及磁力刀头19(当然也可以是非磁力刀头，也即是说，在其它实施方式中，磁力刀头19也可以是普通的刀头)。磁力刀头19即为在教学中演示中使用的切削刀具。其中，工件进给单元11、车刀进给单元13、车刀分离单元15及刀头垂直翻转与水平旋转单元17可以连接成一个整体，做成动态展示车刀各角度形态及车床加工的教具。请结合参照图1和图2，在其它教具的实施例中，工件进给单元11、车刀进给单元13、车刀分离单元15及刀头垂直翻转与水平旋转单元17也可分别单独设置或有选择的组合，从而单独动态演示车刀形态及车床加工的每个独立单元的运动过程。具体地：工件进给单元11和车刀进给单元13可相结合，从而动态演示车床车削加工生产过程；工件进给单元11可以单独作为车削加工过程中工件进给的动态演示教具；车刀进给单元13和车刀分离单元15可相结合，作为展示车削加工过程中刀具进给及刀具分离的动态演示教具；刀头垂直翻转与水平旋转单元17可以单独作为展示车刀的各角度形态的动态演示教具。上述这些不同的动态演示教具，会通过一系列相关的申请进行有选择的保护。具体地，请继续参照图1，本实施例中，工件进给单元11包括固定架110、第一驱动件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可动态演示车床加工过程的教具，其特征在于，其包括车刀进给单元、工件进给单元、待车削工件及刀头；所述工件进给单元包括固定架、第一驱动件、第二驱动件及转动螺杆；所述固定架与所述转动螺杆形成丝杆连接，所述第一驱动件连接并驱动所述转动螺杆转动；所述第二驱动件固定于所述固定架，且所述第二驱动件包括转动轴，所述待车削工件固定于所述转动轴；所述车刀进给单元包括驱动单元、两挡板、固定于所述挡板上的刀柄及凸轮，所述刀头可安装于所述刀柄，所述驱动单元连接所述凸轮，所述凸轮位于所述两挡板之间，且所述两挡板之间的距离大于或等于所述凸轮上最远两端的间离；所述驱动单元驱动所述凸轮转动以推动其中一个挡板靠近或远离所述刀头。

【技术特征摘要】
1.一种可动态演示车床加工过程的教具，其特征在于，其包括车刀进给单元、工件进给单元、待车削工件及刀头；所述工件进给单元包括固定架、第一驱动件、第二驱动件及转动螺杆；所述固定架与所述转动螺杆形成丝杆连接，所述第一驱动件连接并驱动所述转动螺杆转动；所述第二驱动件固定于所述固定架，且所述第二驱动件包括转动轴，所述待车削工件固定于所述转动轴；所述车刀进给单元包括驱动单元、两挡板、固定于所述挡板上的刀柄及凸轮，所述刀头可安装于所述刀柄，所述驱动单元连接所述凸轮，所述凸轮位于所述两挡板之间，且所述两挡板之间的距离大于或等于所述凸轮上最远两端的间离；所述驱动单元驱动所述凸轮转动以推动其中一个挡板靠近或远离所述刀头。2.根据权利要求1所述的教具，其特征在于，所述车刀进给单元还包括至少一根导杆，所述导杆穿过所述两挡板，且所述两挡板可沿着所述导杆自由滑动，每一所述导杆的自由端设有止挡块，或者每一所述导杆的自由端距离所述凸轮的转动轴的距离大于所述凸轮的转动半径和所述挡板的厚度之和。3.根据权利要求2所述的教具，其特征在于，所述车刀进给单元还包括固定臂，所述固定臂位于背离所述刀头位置，所述导杆的远离刀头的一端固定于所述固定臂，所述导杆的靠近所述刀头的一端为自由端。4.根据权利要求1所述的教具，其特征在于，所述驱动单元包括旋转电机、主动轮、从动轮及驱动轴，所述主动轮安装于所述旋转电机的输出轴，且所述主动轮与所述从动轮相互啮合，所述从动轮和所述凸轮均固定安装在所述驱动轴上。5.根据权利要求1所述的教具...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐林红，徐晴，孙贵东，刘小强，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：新型
国别省市：湖北,42