[实用新型]一种可视化机械材料切削工艺模拟教学装置

说明书

技术领域

本新型涉及大学教学教具设计技术领域，尤其是涉及一种可视化机械材料切削工艺模拟教学装置。

背景技术

在高等教育机械专业机械加工工艺课程教学中，轴类零件切削工艺加工过程是一个重点和难点，尤其是对加工中尺寸链、螺纹加工、机床对刀、刀补、进给、调速及控制部分的讲解，由于抽象、复杂，导致教师教授费力、学生理解费劲，往往出现晦涩不清，教学效果欠佳；实际真实机床加工的现场教学由于涉及到操作机床，在学生未掌握机床加工操作要领时，带有极强的危险性，且消耗试验用切削材料，浪费较大，成本较高，且开放的环境不适宜理论和实践相结合的教学要求；另外常见的虚拟数字多媒体教学方式，由于加工工艺教学是一种工程性的实践性教学，纯虚拟演示，无法解决学生动手的心理需求，因此亟须一种可以实际操作，又不浪费切削材料，成本低、无危险、可视化的机械材料切削工艺教学装置。

发明内容

鉴于现有技术的上述不足，本申请人付出创造性劳动，进行了大量的分析和试验，设计了一种可视化机械材料切削工艺模拟教学装置。其原理是用不同颜色的铅笔代替粗车、精车刀具，用纸代替被加工切削材料，通过转换不同颜色的铅笔实现不同切削工序模拟，不同颜色的铅笔在纸上划过的痕迹就可以模拟加工过程。

一种可视化机械材料切削工艺模拟教学装置，包括切削刀-笔架部分、切削刀-笔架传动部分、料-纸夹部分、料-纸夹传动部分；所述切削刀-笔架部分与所述切削刀-笔架传动部分固定连接在一起，当所述切削刀-笔架传动部分进行平移时，带动切削刀-笔架部分做平移运动，调节其移动速度模拟实际金属切削的进给量；所述的料-纸夹部分和料-纸夹传动部分通过沉头螺钉连接在一起，并位于所述的切削刀-笔架传动部分一侧，当所述的料-纸夹部分做旋转运动时带动所述的料-纸夹部分一起做旋转运动，调节其旋转运动速度以模拟实际金属切削时的主轴转速；所述的切削刀-笔架部分为模拟实际金属切削时的不同刀具的笔的夹持和运动部件；所述的料-纸夹部分为模拟实际金属切削时的工件纸的夹持部分和运动部件；所述的切削刀-笔架部分的笔在所述的料-纸夹部分上的纸代替工件，纸面上留下不同颜色的痕迹，以模拟金属切削过程。

一种可视化机械材料切削工艺模拟教学装置，包括切削刀-笔架部分、切削刀-笔架传动部分、料-纸夹部分、料-纸夹传动部分。

所述的料-纸夹部分要由纸架盘、纸夹片、背板组成，并与料-纸夹传动部分的传动轴相连；料-纸夹部分要用于代替物料的纸的装夹和定位；纸架盘为一圆形盘，盘中心由切削刀-笔架传动部分的传动系统轴通过沉头螺钉相接，实现料-纸夹部分的回转运动；纸夹片为通过销钉连接在纸架盘上面的一组夹片，纸夹片和纸架盘之间有间隙，间隙为背板的厚度，刚好夹住背板为宜；背板为表面光滑的具有一定硬度的圆形板材，其直径比纸架盘小，纸夹片能将背板卡在纸架盘上；工作时，在背板上平铺用来代替物料的纸，用纸夹片固定纸后，在料-纸夹传动部分的传动轴带动下回转，不同颜色的笔在纸架盘纸上划上痕迹；所述的切削刀-笔架部分主要由笔、笔套、笔夹、弹簧、连杆、换刀-笔架、主轴、套筒等组成，并与切削刀-笔架传动部分相连；切削刀-笔架部分主要用来代替金属切削刀具部分；所述的笔为不同颜色的铅笔或其他硬笔，用来代替金属切削时的粗车、细车和精车等刀具；所述的笔套用来安装笔，为内部空心的管型零件，其空心直径能放进笔为宜，并能装进笔夹内,笔套上有一组紧定螺钉，紧固螺钉的作用是加紧笔在笔套内，避免晃动；所述的笔夹为带长孔的套筒零件，笔夹的内径和笔套的外径相等，通过间隙配合，配合间隙的存在能实现笔套在笔夹内自由滑动；笔套后部、笔夹内部有弹簧，弹簧顶着笔套，实现笔在使用过程中磨损后，仍能时刻保证笔尖紧贴纸盘背板；笔夹上面的长孔用于笔套上的紧定螺钉在弹簧的弹力下，实现在笔夹内滑动，进一步实现笔尖能始终紧贴背板，在纸板上划出清晰的痕迹；所述的连杆一端连接笔夹，一端通过螺杆和换刀-笔架相连；所述的切削刀-笔架传动部分主要由转动主轴系统、传动支撑台、主轴和套筒组成，主要是为换刀-笔架部分提供平移运动动力，用于模拟实际金属切削时的进给运动；所述的主轴安装在换刀-笔架中心位置处，并与套筒相连；所述套筒一端连接主轴，一端连接传动主轴系统；所述的传动主轴系统由如电动机或手摇驱动轮系提供动力，并安装在传动支撑台上；所述的料-纸夹传动部分主要由转动系统轴、动力支撑台组成；所述的转动系统轴一端由如电动机或手摇驱动轮系转动提供动力，另一端通过沉头螺钉与纸架搬相接，并安装在动力支撑台。

附图说明

图1一种可视化机械材料切削工艺模拟教学装置装配图。