[實用新型]一種可視化機械材料切削工藝模擬教學裝置

有效

• 申請號: 201520686785.2
• 申請日: 2015-09-08
• 公開（公告）號: CN205375957U
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 李碩;張勇;陳谷
• 申請（專利權）人: 湖南工業大學
• 主分類號: G09B25/02
• 分類號: G09B25/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本新型涉及大學教學教具設計技術領域，尤其是涉及一種可視化機械材料切削工藝模擬教學裝置。

背景技術

在高等教育機械專業機械加工工藝課程教學中，軸類零件切削工藝加工過程是一個重點和難點，尤其是對加工中尺寸鏈、螺紋加工、機床對刀、刀補、進給、調速及控制部分的講解，由于抽象、復雜，導致教師教授費力、學生理解費勁，往往出現晦澀不清，教學效果欠佳；實際真實機床加工的現場教學由于涉及到操作機床，在學生未掌握機床加工操作要領時，帶有極強的危險性，且消耗試驗用切削材料，浪費較大，成本較高，且開放的環境不適宜理論和實踐相結合的教學要求；另外常見的虛擬數字多媒體教學方式，由于加工工藝教學是一種工程性的實踐性教學，純虛擬演示，無法解決學生動手的心理需求，因此亟須一種可以實際操作，又不浪費切削材料，成本低、無危險、可視化的機械材料切削工藝教學裝置。

發明內容

鑒于現有技術的上述不足，本申請人付出創造性勞動，進行了大量的分析和試驗，設計了一種可視化機械材料切削工藝模擬教學裝置。其原理是用不同顏色的鉛筆代替粗車、精車刀具，用紙代替被加工切削材料，通過轉換不同顏色的鉛筆實現不同切削工序模擬，不同顏色的鉛筆在紙上劃過的痕跡就可以模擬加工過程。

一種可視化機械材料切削工藝模擬教學裝置，包括切削刀-筆架部分、切削刀-筆架傳動部分、料-紙夾部分、料-紙夾傳動部分；所述切削刀-筆架部分與所述切削刀-筆架傳動部分固定連接在一起，當所述切削刀-筆架傳動部分進行平移時，帶動切削刀-筆架部分做平移運動，調節其移動速度模擬實際金屬切削的進給量；所述的料-紙夾部分和料-紙夾傳動部分通過沉頭螺釘連接在一起，并位于所述的切削刀-筆架傳動部分一側，當所述的料-紙夾部分做旋轉運動時帶動所述的料-紙夾部分一起做旋轉運動，調節其旋轉運動速度以模擬實際金屬切削時的主軸轉速；所述的切削刀-筆架部分為模擬實際金屬切削時的不同刀具的筆的夾持和運動部件；所述的料-紙夾部分為模擬實際金屬切削時的工件紙的夾持部分和運動部件；所述的切削刀-筆架部分的筆在所述的料-紙夾部分上的紙代替工件，紙面上留下不同顏色的痕跡，以模擬金屬切削過程。

一種可視化機械材料切削工藝模擬教學裝置，包括切削刀-筆架部分、切削刀-筆架傳動部分、料-紙夾部分、料-紙夾傳動部分。

所述的料-紙夾部分要由紙架盤、紙夾片、背板組成，并與料-紙夾傳動部分的傳動軸相連；料-紙夾部分要用于代替物料的紙的裝夾和定位；紙架盤為一圓形盤，盤中心由切削刀-筆架傳動部分的傳動系統軸通過沉頭螺釘相接，實現料-紙夾部分的回轉運動；紙夾片為通過銷釘連接在紙架盤上面的一組夾片，紙夾片和紙架盤之間有間隙，間隙為背板的厚度，剛好夾住背板為宜；背板為表面光滑的具有一定硬度的圓形板材，其直徑比紙架盤小，紙夾片能將背板卡在紙架盤上；工作時，在背板上平鋪用來代替物料的紙，用紙夾片固定紙后，在料-紙夾傳動部分的傳動軸帶動下回轉，不同顏色的筆在紙架盤紙上劃上痕跡；所述的切削刀-筆架部分主要由筆、筆套、筆夾、彈簧、連桿、換刀-筆架、主軸、套筒等組成，并與切削刀-筆架傳動部分相連；切削刀-筆架部分主要用來代替金屬切削刀具部分；所述的筆為不同顏色的鉛筆或其他硬筆，用來代替金屬切削時的粗車、細車和精車等刀具；所述的筆套用來安裝筆，為內部空心的管型零件，其空心直徑能放進筆為宜，并能裝進筆夾內,筆套上有一組緊定螺釘，緊固螺釘的作用是加緊筆在筆套內，避免晃動；所述的筆夾為帶長孔的套筒零件，筆夾的內徑和筆套的外徑相等，通過間隙配合，配合間隙的存在能實現筆套在筆夾內自由滑動；筆套后部、筆夾內部有彈簧，彈簧頂著筆套，實現筆在使用過程中磨損后，仍能時刻保證筆尖緊貼紙盤背板；筆夾上面的長孔用于筆套上的緊定螺釘在彈簧的彈力下，實現在筆夾內滑動，進一步實現筆尖能始終緊貼背板，在紙板上劃出清晰的痕跡；所述的連桿一端連接筆夾，一端通過螺桿和換刀-筆架相連；所述的切削刀-筆架傳動部分主要由轉動主軸系統、傳動支撐臺、主軸和套筒組成，主要是為換刀-筆架部分提供平移運動動力，用于模擬實際金屬切削時的進給運動；所述的主軸安裝在換刀-筆架中心位置處，并與套筒相連；所述套筒一端連接主軸，一端連接傳動主軸系統；所述的傳動主軸系統由如電動機或手搖驅動輪系提供動力，并安裝在傳動支撐臺上；所述的料-紙夾傳動部分主要由轉動系統軸、動力支撐臺組成；所述的轉動系統軸一端由如電動機或手搖驅動輪系轉動提供動力，另一端通過沉頭螺釘與紙架搬相接，并安裝在動力支撐臺。

附圖說明

圖1一種可視化機械材料切削工藝模擬教學裝置裝配圖。