CN109732372A - 一种金工实习辅助教学装备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种金工实习辅助教学装备，包括台式钻床和夹具，夹具包括基座、活动板、固定板、丝杆、限位杆、手柄以及自锁机构，基座设置有通槽，固体板设置在凹槽底部，活动板滑动设置在凹槽底部，丝杆与限位杆分别一端连接在固定板上，另一端穿活动板，自锁机构包括旋转电机、第一皮带轮、第二皮带轮以及调节组件，旋转电机设置在固定板上，第一皮带轮的轴心固定套设在旋转电机的输出端上，第二皮带轮轴心固定套设在丝杆上，调节组件包括驱动杆、第三皮带轮、第四皮带轮以及弹簧，固定板设置有的第一通孔，驱动杆穿过第一通孔，第三皮带轮、第四皮带轮套设在驱动杆上，第三皮带轮与第四皮带轮可相对驱动杆转动，弹簧连接在活动板与驱动杆之间。
Description
技术领域
本发明涉及辅助教学设备领域，更具体的说是涉及一种金工实习辅助教学装备。
背景技术
金工实习又叫金属加工工艺实习，是一门实践基础课，是机械类各专业学生学习工程材料及机械制造基础等课程必不可少的选修课，是非机类有关专业教学计划中重要的实践教学环节。包括车工，铣工，特殊加工(线切割，激光加工)，数控车，数控铣，钳工，砂型铸造等。
在钳工课中，要对待加工的工件进行夹持，然后通过台式钻床对工件进行钻孔，目前，常用的夹具为台虎钳，需要手动摇动手柄对进行工件夹持。在使用台虎钳在对工件夹持的过程中，由于个体差异性，一部分同学力力气太小或操作不当，在没夹紧工件前就开始了打孔的操作，存在安全隐患。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种金工实习辅助教学装备，该辅助教学装备通过设置自锁机构，可自动锁紧工件。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种金工实习辅助教学装备，包括台式钻床和夹具，其特征在于：所述夹具可拆卸设置在台式钻床上，所述夹具包括基座、活动板、固定板、丝杆、手柄、限位杆以及自锁机构，所述基座设置有通槽，所述固体板的一端与通槽的底部固定连接，所述活动板的一端与通槽的底部滑动连接，所述丝杆一端连接在固定板上，另一端穿活动板，所述丝杆的轴向与活动板在通槽内滑动的方向平行，所述丝杆穿出活动杆的一端连接手柄，所述限位杆一端连接在固定板上，另一端穿过活动板，所述限位杆与丝杆平行，所述自锁机构包括旋转电机、第一皮带轮、第二皮带轮及调节组件，所述旋转电机设置在固定板上，所述旋转电机的输出端与丝杆平行，所述第一皮带轮的轴心固定套设在旋转电机的输出端上，所述第二皮带轮轴心固定套设在丝杆上，所述调节组件包括驱动杆、第三皮带轮、第四皮带轮以及第一弹簧，所述固定板设置有的第一通孔，所述驱动杆与丝杆平行，与第一通孔滑动连接，所述第三皮带轮、第四皮带轮可转动套设在驱动杆位于通槽的一段上，所述第一弹簧一端连接在活动板上，另一端连接在驱动杆面向活动板的一端，所述驱动杆远离活动板的一端设置有按压部，所述第一弹簧用于保持按压部伸出第一通孔，且第一皮带轮不与第三皮带轮贴合，第二皮带轮不与第四皮带轮贴合，当旋转电机开启，所述第一皮带轮转动，再手动推动驱动杆的按压部，所述驱动杆向活动板移动，第一弹簧压缩，第一皮带轮与第三皮带轮摩擦转动，第二皮带轮与第四皮带轮摩擦转动，同时，所述丝杆转动，活动板沿限位杆向固定板移动，活动板与固定板共同夹持工件。
作为本发明的进一步改进，所述第一通孔内壁上设置有滑槽，所述驱动杆外周璧上设置有与滑槽滑动连级的滑块。
作为本发明的进一步改进，还包括警报机构，所述警报机构包括置物板和报鸣器，所述台式钻床还包括工作台、设置在工作台上方的立柱、设置在立柱背向工作台一面上的主轴箱、设置在主轴箱面向工作台一面上的主轴以及设置在主轴面向工作台一端的钻头，所述夹具可拆卸设置在工作台面上，所述置物板设置在固定板面向活动板的一面上，所述置物板内设置有磁性元件，所述钻头内部设置有霍尔传感器，当台式钻床的钻头移动至距离置物板指定距离时，报鸣器触发。
作为本发明的进一步改进，所述置物板上面向钻头的一面设置有若干个用于钻头进入的容纳槽，所述主轴外周壁上设置有若干个红外线发射器，若干个所述红外线发射器发射出的红外光线与钻头轴心延伸线聚焦于同一点，且该点位于容纳槽内。
作为本发明的进一步改进，所述活动板面向固定板的一面上设置有用于容纳置物板的空槽。
作为本发明的进一步改进，所述夹具还包括底盘、转轴以及固定机构，所述转轴一端连接在底盘上，另一端连接在基座背向丝杆的一面上，所述基座可相对底盘转动，所述固定机构包括安装座、安装板、竖杆以及第二弹簧，所述安装座设置在基座的外侧璧上，所述竖杆穿过安装座，所述竖杆面向丝杆的一端连接安装板，所述第二弹簧一端连接在安装板上，另一端连接在安装座上，所述底盘上设置有若干个呈圆形排列的第二通孔，所述第二弹簧用于保持竖杆穿过第二通孔。
作为本发明的进一步改进，所述工作台上设置有用于竖杆通过条形槽，所述竖杆外周璧上设置有螺纹，所述竖杆通过条形槽的一端螺纹连接有用于固定夹具的螺栓。
本发明的有益效果：本发明中按压驱动杆伸出第一通孔的按压部的力取决于第一弹簧形变时产生的弹力，应选用弹性适中的第一弹簧已确保绝大部分同学可触发自锁机构，自锁机构使得丝杆转动，活动板沿限位杆向固定板移动，活动板与固定板共同夹持工件，当钻孔完毕，需要取下工件时，通过转动手柄，使得丝杆反向转动，活动板背向活动板移动，即可取下工件，操作方便，本发明通过自锁机构，使得夹具可自动夹紧工件，避免了在金工实习中，同学施力不够或操作不当，在未夹紧工件而进行钻孔的操作而引发的安全隐患。
附图说明
图1为本发明的组装示意图；
图2为本发明俯视剖视图；
图3为本发明丝杆转动时俯视剖视图；
图4为本发明外部视图；
图5为图4中A处放大视图；
图6为工作台底部视图。
附图标记：1、台式钻床；11、工作台；12、立柱；13、主轴箱；14、主轴； 15、钻头；16、钻头进给手柄；110、条形槽；2、夹具；21、基座；22、活动板；220、空槽；23、固定板；230、第一通孔；2300、滑槽；24、丝杆；25、限位杆；26、手柄；210、通槽；271、旋转电机；272、第一皮带轮；273、第二皮带轮；274、调节组件；2741、驱动杆；2742、第三皮带轮；2743、第四皮带轮；2744、第一弹簧；2745、按压部；2746、滑块；28、底盘；29、转轴； 280、第二通孔；31、置物板；32、报鸣器；310、容纳槽；4、红外线发射器； 5、固定机构；51、安装座；52、安装板；53、竖杆；54、第二弹簧；6、螺栓。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。
参照图1至图6所示，本实施例的一种金工实习辅助教学装备，包括台式钻床1和夹具2，所述夹具2可拆卸设置在台式钻床1上，所述夹具2包括基座21、活动板22、固定板23、丝杆24、手柄26、限位杆25以及自锁机构，所述基座21设置有通槽210，所述固体板的一端与通槽210的底部固定连接，所述活动板22的一端与通槽210的底部滑动连接，所述丝杆24一端连接在固定板23上，另一端穿活动板22，所述丝杆24的轴向与活动板22在通槽210内滑动的方向平行，所述丝杆24穿出活动杆的一端连接手柄26，所述限位杆25一端连接在固定板23上，另一端穿过活动板22，所述限位杆25与丝杆24平行，所述自锁机构包括旋转电机 271、第一皮带轮272、第二皮带轮273及调节组件274，所述旋转电机271设置在固定板23上，所述旋转电机271的输出端与丝杆24平行，所述第一皮带轮272的轴心固定套设在旋转电机271的输出端上，所述第二皮带轮273轴心固定套设在丝杆24上，所述调节组件274包括驱动杆2741、第三皮带轮2742、第四皮带轮2743 以及第一弹簧2744，所述固定板23设置有的第一通孔230，所述驱动杆2741与丝杆24平行，与第一通孔230滑动连接，所述第三皮带轮2742、第四皮带轮2743可转动套设在驱动杆2741位于通槽210的一段上，所述第一弹簧2744一端连接在活动板22上，另一端连接在驱动杆2741面向活动板22的一端，所述驱动杆2741远离活动板22的一端设置有按压部2745，所述第一弹簧2744用于保持按压部2745 伸出第一通孔230，且第一皮带轮272不与第三皮带轮2742贴合，第二皮带轮273 不与第四皮带轮2743贴合，当旋转电机271开启，所述第一皮带轮272转动，再手动推动驱动杆2741的按压部2745，所述驱动杆2741向活动板22移动，第一弹簧2744压缩，第一皮带轮272与第三皮带轮2742摩擦转动，第二皮带轮273与第四皮带轮2743摩擦转动，同时，所述丝杆24转动，活动板22沿限位杆25向固定板23移动，活动板22与固定板23共同夹持工件。
通过上述技术方案，本实施例中的夹具2在初始状态下，所述活动板22与固定板23未贴合，当需要夹持工件对工件进行钻孔时，先将夹具2安装在台式钻床 1上，开启夹具2中的驱动电机，使得位于驱动电机输出端的第一皮带轮272转动，再将待加工的工件放置在固定板23与活动板22之间，工件的一端贴合固定板23，另一端朝活动板22延伸，通过手动按压驱动杆2741的按压部2745，使得驱动杆 2741向活动板22移动，第一弹簧2744被压缩，驱动杆2741上的第一皮带轮272与第三皮带轮2742摩擦转动，第二皮带轮273与第四皮带轮2743摩擦转动，与此同时，第四皮带轮2743带动丝杆24转动，活动板22沿限位杆25向固定板23移动，直至活动板22与固定板23夹紧工件时，解除对驱动杆2741的按压，通过第一弹簧2744的伸长，使得第一皮带轮272与第三皮带轮2742分离，第二皮带轮273与第四皮带轮2743分离，丝杆24停止转动，当钻孔完毕，需要取下工件时，通过转动手柄26，使得丝杆24反向转动，活动板22背向活动板22移动，即可取下工件，操作方便。本实施例中，按压驱动杆2741伸出第一通孔230的按压部2745的力取决于第一弹簧2744形变时产生的弹力，应选用弹性适中的第一弹簧2744已确保绝大部分同学可触发自锁机构，本发明通过自锁机构，使得夹具2可自动夹紧工件，避免了在金工实习中，同学施力不够或操作不当，在未夹紧工件而进行钻孔的操作而引发的安全隐患。
作为改进的一种具体实施方式，所述第一通孔230内壁上设置有滑槽2300，所述驱动杆2741外周璧上设置有与滑槽2300滑动连级的滑块2746。
通过上述技术方案，通过设置滑槽2300和滑块2746，使得驱动杆2741与第一通孔230滑动连接，且驱动杆2741在被推动的过程中，驱动杆2741始终保持水平移动。
作为改进的一种具体实施方式，还包括警报机构，所述警报机构包括置物板31和报鸣器32，所述台式钻床1还包括工作台11、设置在工作台11上方的立柱 12、设置在立柱12背向工作台11一面上的主轴14箱13、设置在主轴14箱13面向工作台11一面上的主轴14以及设置在主轴14面向工作台11一端的钻头15，所述夹具2可拆卸设置在工作台11面上，所述置物板31设置在固定板23面向活动板22 的一面上，所述置物板31内设置有磁性元件，所述钻头15内部设置有霍尔传感器，当台式钻床1的钻头15移动至距离置物板31指定距离时，报鸣器32触发。
通过上述技术方案，本实施例中的台式钻床1还包括驱动钻头15高速旋转的驱动电机，以及转动安装在主轴14箱13上的钻头15进给手柄26，通过转动钻头 15给进手柄26即可实现钻头15上下移动，当需夹紧工件后，开启台式钻床1内的驱动电机，使得钻头15高速转动，通过转动钻头15给进手柄26，使得钻头15向置物板31上的工件移动，钻头15移动过程中不同高度处霍尔传感器感应到的电压强度不同，即可产生不同的电流信号，数据采集模块采集并储存霍尔传感器产生的信号，还可该将该信号发送给单片机或PLC控制器，单片机或PLC控制器将接收到的信号转换为数字信号显示在显示屏上，该显示屏可安装在主轴14箱 13上，测量人员即可方便读取钻头15距离置物板31的距离，当台式钻床1的钻头 15移动至距离置物板31指定距离时，该指定距离为钻头15快钻出工件时的距离，例如，1厘米，数据采集模块采集并储存此时霍尔传感器产生的信号，并将该信号发送给报鸣器32，触发报鸣器32报警，本发明通过设置警报机构，避免了钻头15快钻出工件时，由于转动钻头15进给手柄26用力过度，导致工作台11移动，钻头15断裂的情况。
作为改进的一种具体实施方式，所述置物板31上面向钻头15的一面设置有若干个用于钻头15进入的容纳槽310，所述主轴14外周壁上设置有若干个红外线发射器4，若干个所述红外线发射器4发射出的红外光线与钻头15轴心延伸线聚焦于同一点，且该点位于容纳槽310内。
通过上述技术方案，本发明中通过设置容纳槽310，避免了钻头15钻出工件后，钻头15与置物板31抵触而损坏置物板31，本发明中可通过在主轴14外周壁上设置三个红外线发生器，使得三条红外线聚焦于一点，且该点位于钻头15轴心延伸线上，位于容纳槽310内，通过设置红外线发射器4，使得操作人员可以直观的看出钻头15在工件上钻孔的位置，提高了钻孔的准确性。
作为改进的一种具体实施方式，所述活动板22面向固定板23的一面上设置有用于容纳置物板31的空槽220。
通过上述技术方案，通过设置空槽220，避免了置物板31与活动板22抵触，而导致无法夹持工件的情况。
作为改进的一种具体实施方式，所述夹具2还包括底盘28、转轴29以及固定机构5，所述转轴29一端连接在底盘28上，另一端连接在基座21背向丝杆24的一面上，所述基座21可相对底盘28转动，所述固定机构5包括安装座51、安装板52、竖杆53以及第二弹簧54，所述安装座51设置在基座21的外侧璧上，所述竖杆53 穿过安装座51，所述竖杆53面向丝杆24的一端连接安装板52，所述第二弹簧54 一端连接在安装板52上，另一端连接在安装座51上，所述底盘28上设置有若干个呈圆形排列的第二通孔280，所述第二弹簧54用于保持竖杆53穿过第二通孔 280。
通过上述技术方案，本实施例在初始状态下，竖杆53穿过底盘28的第二通孔280，夹具2的基座21不能自动转动，当需要旋转工件，进行下一处钻孔时，通过手动向上移动安装板52，第二弹簧54伸长，使得竖杆53从底盘28的第二通孔280中脱离，再转动基座21，使得钻头15对准下一处待钻孔的位置，再松开安装板52，通过第二弹簧54伸缩，使得竖杆53穿过下一处的第二通孔280内，即夹具2被固定，本发明在不调整夹具2的位置的情况下，仅通过转动基座21，可对工件的不同位置进行多次钻孔，且这些孔呈圆形排列分布，本发明通设置底盘 28、转轴29以及固定机构5，提高了该教学辅助装备的实用性。
作为改进的一种具体实施方式，所述工作台11上设置有用于竖杆53通过条形槽110，所述竖杆53外周璧上设置有螺纹，所述竖杆53通过条形槽110的一端螺纹连接有用于固定夹具2的螺栓6。
通过上述技术方案，本实施例在初始状态下，夹具2未安装在台式钻床1的工作台11上，当需要安装夹具2时，使得竖杆53先穿过底盘28的第二通孔280，再穿过工台上的条形槽110，再将螺栓6螺纹连接在竖杆53上，本发明中的螺栓6 直径大小大于条形槽110的宽度，通过螺栓6对工作台11的压力，使得夹具2固定在工作台11上，当需要改变夹具2位置时，拧开螺栓6，再将竖杆53沿条形孔110 移动，再重新拧上螺栓6即可，结构简单，易于产业化。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种金工实习辅助教学装备，包括台式钻床(1)和夹具(2)，其特征在于：所述夹具(2)可拆卸设置在台式钻床(1)上，所述夹具(2)包括基座(21)、活动板(22)、固定板(23)、丝杆(24)、手柄(26)、限位杆(25)以及自锁机构，所述基座(21)设置有通槽(210)，所述固体板的一端与通槽(210)的底部固定连接，所述活动板(22)的一端与通槽(210)的底部滑动连接，所述丝杆(24)一端连接在固定板(23)上，另一端穿活动板(22)，所述丝杆(24)的轴向与活动板(22)在通槽(210)内滑动的方向平行，所述丝杆(24)穿出活动杆的一端连接手柄(26)，所述限位杆(25)一端连接在固定板(23)上，另一端穿过活动板(22)，所述限位杆(25)与丝杆(24)平行，所述自锁机构包括旋转电机(271)、第一皮带轮(272)、第二皮带轮(273)及调节组件(274)，所述旋转电机(271)设置在固定板(23)上，所述旋转电机(271)的输出端与丝杆(24)平行，所述第一皮带轮(272)的轴心固定套设在旋转电机(271)的输出端上，所述第二皮带轮(273)轴心固定套设在丝杆(24)上，所述调节组件(274)包括驱动杆(2741)、第三皮带轮(2742)、第四皮带轮(2743)以及第一弹簧(2744)，所述固定板(23)设置有的第一通孔(230)，所述驱动杆(2741)与丝杆(24)平行，与第一通孔(230)滑动连接，所述第三皮带轮(2742)、第四皮带轮(2743)可转动套设在驱动杆(2741)位于通槽(210)的一段上，所述第一弹簧(2744)一端连接在活动板(22)上，另一端连接在驱动杆(2741)面向活动板(22)的一端，所述驱动杆(2741)远离活动板(22)的一端设置有按压部(2745)，所述第一弹簧(2744)用于保持按压部(2745)伸出第一通孔(230)，且第一皮带轮(272)不与第三皮带轮(2742)贴合，第二皮带轮(273)不与第四皮带轮(2743)贴合，当旋转电机(271)开启，所述第一皮带轮(272)转动，再手动推动驱动杆(2741)的按压部(2745)，所述驱动杆(2741)向活动板(22)移动，第一弹簧(2744)压缩，第一皮带轮(272)与第三皮带轮(2742)摩擦转动，第二皮带轮(273)与第四皮带轮(2743)摩擦转动，同时，所述丝杆(24)转动，活动板(22)沿限位杆(25)向固定板(23)移动，活动板(22)与固定板(23)共同夹持工件。
2.根据权利要求1所述的一种金工实习辅助教学装备，其特征在于：所述第一通孔(230)内壁上设置有滑槽(2300)，所述驱动杆(2741)外周璧上设置有与滑槽(2300)滑动连级的滑块(2746)。
3.根据权利要求1所述的一种金工实习辅助教学装备，其特征在于：还包括警报机构，所述警报机构包括置物板(31)和报鸣器(32)，所述台式钻床(1)还包括工作台(11)、设置在工作台(11)上方的立柱(12)、设置在立柱(12)背向工作台(11)一面上的主轴(14)箱(13)、设置在主轴(14)箱(13)面向工作台(11)一面上的主轴(14)以及设置在主轴(14)面向工作台(11)一端的钻头(15)，所述夹具(2)可拆卸设置在工作台(11)面上，所述置物板(31)设置在固定板(23)面向活动板(22)的一面上，所述置物板(31)内设置有磁性元件，所述钻头(15)内部设置有霍尔传感器，当台式钻床(1)的钻头(15)移动至距离置物板(31)指定距离时，报鸣器(32)触发。
4.根据权利要求3所述的一种金工实习辅助教学装备，其特征在于：所述置物板(31)上面向钻头(15)的一面设置有若干个用于钻头(15)进入的容纳槽(310)，所述主轴(14)外周壁上设置有若干个红外线发射器(4)，若干个所述红外线发射器(4)发射出的红外光线与钻头(15)轴心延伸线聚焦于同一点，且该点位于容纳槽(310)内。
5.根据权利要求4所述的一种金工实习辅助教学装备，其特征在于：所述活动板(22)面向固定板(23)的一面上设置有用于容纳置物板(31)的空槽(220)。
6.根据权利要求1所述的一种金工实习辅助教学装备，其特征在于：所述夹具(2)还包括底盘(28)、转轴(29)以及固定机构(5)，所述转轴(29)一端连接在底盘(28)上，另一端连接在基座(21)背向丝杆(24)的一面上，所述基座(21)可相对底盘(28)转动，所述固定机构(5)包括安装座(51)、安装板(52)、竖杆(53)以及第二弹簧(54)，所述安装座(51)设置在基座(21)的外侧璧上，所述竖杆(53)穿过安装座(51)，所述竖杆(53)面向丝杆(24)的一端连接安装板(52)，所述第二弹簧(54)一端连接在安装板(52)上，另一端连接在安装座(51)上，所述底盘(28)上设置有若干个呈圆形排列的第二通孔(280)，所述第二弹簧(54)用于保持竖杆(53)穿过第二通孔(280)。
7.根据权利要求6所述的一种金工实习辅助教学装备，其特征在于：所述工作台(11)上设置有用于竖杆(53)通过条形槽(110)，所述竖杆(53)外周璧上设置有螺纹，所述竖杆(53)通过条形槽(110)的一端螺纹连接有用于固定夹具(2)的螺栓(6)。
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