CN207008953U - 可动态演示铣床加工过程的教具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种可动态演示铣床加工过程的教具，其包括工件移动单元、铣刀控制部分、铣刀及工件；工件移动单元包括工件固定架、工件驱动件及转动螺杆，工件固定于工件固定架，工件固定架与转动螺杆形成丝杆连接，工件驱动件连接并驱动转动螺杆转动；铣刀控制部分包括铣刀固定架及电机，铣刀固定于铣刀固定架，电机连接铣刀固定架，且电机驱动铣刀转动；铣刀固定架的转动平面与转动螺杆的轴线垂直。应用本实用新型的技术方案，工件驱动件驱动工件至于铣刀接触，再通过控制铣刀控制部分，使铣刀在竖直平面内转动，从而调整铣刀的加工方式，比如：立铣或卧铣，从而动态演示立铣或卧铣的加工过程，使得铣刀及铣床教学可视化，便于学员理解。

Description

可动态演示铣床加工过程的教具

技术领域

本实用新型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铣床加工过程的教具。

背景技术

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。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种可动态演示铣床加工过程的教具，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，本实用新型提供了一种可动态演示铣床加工过程的教具，其包括工件移动单元、铣刀控制部分、铣刀及工件；所述工件移动单元包括工件固定架、工件驱动件及转动螺杆，所述工件固定于所述工件固定架，所述工件固定架与所述转动螺杆形成丝杆连接，所述工件驱动件连接并驱动所述转动螺杆转动；所述铣刀控制部分包括铣刀固定架及电机，所述铣刀固定于所述铣刀固定架，所述电机连接所述铣刀固定架，且所述电机驱动所述铣刀固定架带动所述铣刀转动；其中，所述铣刀固定架的转动平面与所述转动螺杆的轴线垂直。

进一步地，所述工件驱动件还包与所述电机固定的主动轮及与所述主动轮配合的从动轮，所述从动轮与所述铣刀固定架固定，所述从动轮的轮轴与所述转动螺杆的轴线平行。

进一步地，所述铣刀固定架为U形架，包括两个安装脚和连接所述两个安装脚的对应端的固定梁，所述铣刀安装于所述固定梁；所述从动轮包括轮轴，所述从动轮位于所述轮轴的相对两端之间的部位，所述两个安装脚分别枢转地连接于所述轮轴的相对两端处。

进一步地，所述铣刀控制部分还包括旋转电机，所述旋转电机固定于所述固定梁，所述铣刀固定于所述旋转电机的输出轴，所述旋转电机驱动所述铣刀的转动平面与所述电机驱动所述铣刀固定架的转动平面垂直。

进一步地，所述工件驱动件包括电机、与所述电机固定的主动轮和与所述转动螺杆固定的从动轮，所述主动轮和所述从动轮传动连接。

进一步地，所述传动机构还包括辅助齿轮，所述主动轮、所述辅助齿轮和所述从动轮通过一齿轮带连接。

进一步地，所述铣刀控制部分还包括旋转电机，所述旋转电机固定于所述铣刀固定架，所述铣刀固定于所述旋转电机的输出轴。

进一步地，所述工件移动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，所述导向杆为两根，所述导向杆位于所述转动螺杆的两侧，且所述两导向杆到所述转动螺杆的间距相同。

进一步地，所述教具还包括透明展示支架，所述透明展示支架面向所述铣刀的侧壁凹陷有收容缺口，所述铣刀可容放在所述收容缺口内。

应用本实用新型的技术方案，工件驱动件驱动工件至于铣刀接触，再通过控制铣刀控制部分，铣刀固定架带动铣刀在竖直平面内转动，从而调整铣刀的加工方式，比如：立铣或卧铣；启动旋转电机，使得铣刀自转，从而动态演示立铣或卧铣的加工过程，顺铣或逆铣的加工过程，使得铣刀及铣床教学可视化，从而便于学员理解。

附图说明

图1是本实用新型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是本实用新型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实用新型。

请参照图1，本实用新型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111、第二驱动件112及转动螺杆113。固定架110设有螺孔(图未示)，固定架110通过该螺孔与转动螺杆113形成丝杆连接。第一驱动件111连接并驱动转动螺杆113转动。第二驱动件112固定于固定架110，且第二驱动件112包括转动轴114，待车削工件3(图上所示的为棒料)固定于转动轴114。当需要直线移动待车削工件3时，第一驱动件111驱动转动螺杆113转动时，由于固定架110与转动螺杆113形成丝杆连接，因此使得固定架110沿着转动螺杆113直线移动，从而带动待车削工件3沿着转动螺杆113直线移动。而当需要待车削工件3转动时，第二驱动件112驱动转动轴114转动时，从而带动固定于转动轴114上的待车削工件3自转。可以理解的，当需要待车削工件3直线移动同时自转时，则同时启动第一驱动件111和第二驱动件112即可。上述待车削工件3的直线移动、自转及直线移动的同时自转即是在车削加工过程中车床工件的进过程，通过本实用新型的工件进给单元11即可完全展示出来，直观易懂。

更为具体地，上述第二驱动件112为旋转电机，转动螺杆113的轴线与车床的车刀的进给方向垂直。从而，在进行车床加工时，待车削工件3沿着转动螺杆113的轴线运动，以便于车刀进给时与待车削工件3接触而进行车削加工。

为了待车削工件3直线移动时更加平稳，工件进给单元11还包括至少一根导向杆115，且导向杆115与转动螺杆113平行。导向杆115穿过固定架110，且固定架110可沿着导向杆115直线移动。如图1所示，本实施例中，工件进给单元11包括两根导向杆115，且该两根导向杆115均与转动螺杆113平行，并分别位于转动螺杆113的两侧。该两根导向杆115与转动螺杆113的间距相同。

工件进给单元11还包括两支撑台116，该两支撑台116相对、间隔设置。导向杆115的相对两端分别固定在对应的支撑台116上；转动螺杆113的相对两端分别可转动地安装于对应支撑台116上。待车削工件3与车刀处于平齐(即处于同一平面)。

请结合参照图1和图2，为了使转动螺杆113转动平稳，上述第一驱动件111包括电机117及传动机构118，电机117的转动通过传动机构118传动后再带动转动螺杆113转动，一方面使得转动螺杆113转动平稳，另外一方面也是通过传动机构118变速使得转动螺杆113以合适的速度转动。具体地，传动机构118包括安装在电机117的输出轴上的主动轮119、与转动螺杆113固定的从动轮122及齿轮带121。主动轮119和从动轮122通过齿轮带121连接传动。

更进一步，本实施例中，第一驱动件111还包括辅助齿轮120，主动轮119、从动轮122和辅助齿轮120通过齿轮带121连接传动。在其它实施方式中，也可以没有齿轮带121，没有辅助齿轮120，而是使主动轮119和从动轮122直接相互啮合，进行齿轮传动。本实施例中，辅助齿轮120和从动轮122分别通过各种的齿轮轴(为标号)固定于其中一个支撑台116。

更进一步地，为了保护和固定电机117，工件进给单元11还包括电机固定架123，电机117安装在电机固定架123内。

在进行车床加工时，待车削工件3沿着转动螺杆113的轴线运动，以便于车刀进给时与待车削工件3接触而进行车削加工。具体地，启动电机117及第二驱动件112，因此待车削工件3自转，且同时沿着转动螺杆113直线移动，以便于车刀进给时与待车削工件3接触而进行车削加工。或者单独启动电机117及第二驱动件112，待车削工件3沿着转动螺杆113直线移动或自转。上述待车削工件3的直线移动、自转及直线移动的同时自转即是在车削加工过程中车床工件的进过程，通过本实用新型的工件进给单元11即可完全展示出来，直观易懂。

请结合参照图1至图5，车刀进给单元13包括驱动单元131、两挡板133、固定于两挡板133上的磁性刀柄134及凸轮135。驱动单元131连接于凸轮135，用于驱动凸轮135转动。磁力刀头19可分离的固定于磁性刀柄134。凸轮135位于两挡板133之间，且两挡板133之间的距离大于或等于凸轮135上最远两端的间离，从而使得凸轮135在转动的过程中可推动其中一个挡板133运动。当需要进行车刀进给时，驱动单元131驱动凸轮135转动，凸轮135的边缘推动其中一挡板133运动，以带动磁性刀柄134和磁力刀头19远离或靠近待车削工件3，从而完成车削加工过程中刀具进给的展示。

为了挡板133运动平稳，从而磁力刀头19运动的更加平稳，车刀进给单元13还包括至少一根导杆136。两挡板133均穿过导杆136，且可沿导杆136滑动。本实施例中，车刀进给单元13包括两根导杆136，且该两根导杆136相互间隔、且沿着竖直方向上平行设置；优选地，该两根导杆136分别位于挡板133的上下两端，从而减少挡板133的竖向晃动。

具体地，车刀进给单元13还包括固定臂137，固定臂137位于背离磁力刀头19位置。导杆136的远离磁力刀头19的一端固定于固定臂137，另外一端为自由端。优选地，为了防止挡板133自导杆136的自由端脱离，每一导杆136的自由端设有一个止挡块(图未示)。

当然，通过凸轮135来驱动挡板133，当挡板133运动到与凸轮135的转动半径(即是凸轮135边缘距离凸轮转动轴的距离最大的位置)，凸轮135便不可能再驱动挡板133继续运动了。因此，在其它实施方式中，每一导杆136的自由端也可以不用设置止挡块，而是使每一导杆136的自由端距离凸轮135的转动轴的距离大于凸轮135的转动半径和挡板133的厚度之和即可。

请结合参照图3至图5，驱动单元131包括旋转电机140、主动轮141、从动轮142及驱动轴143。主动轮141安装于旋转电机140的输出轴，且主动轮141与从动轮142相互啮合。从动轮142和凸轮135均固定安装在驱动轴143上。当旋转电机140启动工作时，旋转电机140带动主动轮141转动，从而带动从动轮142转动。从动轮142带动驱动轴143转动，从而使得凸轮135转动。显然的，在其它实施方式中，可以无需主动轮141、从动轮142及驱动轴143，而是将凸轮135直接固定于旋转电机140的输出轴上，从而通过旋转电机140直接驱动。在其它实施方式中，主动轮141与从动轮142也可以不啮合，而是采用传动皮带传动连接。

请结合参照图5，为稳定性，车刀进给单元13还包括支撑用于固定安装旋转电机140的固定支架144。车刀进给单元13还包括支撑架145，驱动轴143的两端分别可转动的穿过固定支架144和支撑架145，从而避免驱动轴143晃动。本实施例中，凸轮135和从动轮142分别位于支撑架145的相对侧面。

当在需要动态演示车床的车刀进给运动时，启动驱动单元131的旋转电机140，从而驱动凸轮135转动，凸轮135的边缘推动其中一挡板133运动，以带动磁性刀柄134和磁力刀头19远离或靠近待车削工件3，从而完成车削加工过程中刀具进给的动态展示。在车床加工过程中，有时需要将车刀取下，则需要先将车刀，也即是磁力刀头19取下从磁性刀柄134上分离。车刀分离单元15即是将磁力刀头19与磁性刀柄134自动分离的机构，车刀分离单元15的具体结构如下：

请结合参照2、图3及图5，车刀分离单元15包括驱动机构150、曲柄151、与曲柄151的第一端固定的滑动块152及固定于滑动块152的分离板153。驱动机构150包括偏心设置的连接杆154，连接杆154固定于曲柄151的与滑动块152相对的第二端。此时，驱动机构150、连接杆154、曲柄151及滑动块152一起组成了一个曲柄连杆机构。当驱动机构150启动自转时，带动曲柄151驱动滑动块152上下运动，从而使滑动块152带动分离板153靠近或远离磁性刀柄134和磁力刀头19的连接处，分离板153随着滑动块152运动至推动分开磁性刀柄134和磁力刀头19的连接处。分离板153随着滑动块152运动至推动分开磁性刀柄134和磁力刀头19。具体地，本实施例中，曲柄151的第一端通过一个支持杆156与滑动块152连接。

为了使滑动块152移动时更加平稳，车刀分离单元15还包括至少一根导向杆155，且导向杆115与水平面垂直。导向杆155穿过滑动块152，且滑动块152可沿着导向杆155直线上下移动。如图1所示，本实施例中，车刀分离单元15包括两根导向杆155，且该两根导向杆155相互平行，并分别位于靠近滑动块152的两侧面的部位。

具体地，请继续参照图5，上述驱动机构150包括固定在驱动轴143上的主动轮160、从动轮161及齿轮带162。主动轮160和从动轮161通过齿轮带162传动连接。连接杆154偏心设置在从动轮161上。当旋转电机140启动工作时，旋转电机140带动主动轮141转动，从而带动从动轮142转动。从动轮142带动驱动轴143转动，主动轮160跟着驱动轴143转动，并通过齿轮带162带动从动轮161转动，从而带动曲柄151驱动滑动块152上下运动，以此带动分离板153上下运动而分开磁力刀头19和磁性刀柄134。显然的，在其它实施方式中，可以无需齿轮带162，而是使主动轮160与从动轮161直接啮合传动。

显然的，在其它实施方式中，也可以无需通过驱动轴143共用车刀进给单元13的旋转电机140。而是单独设置一曲柄驱动电机(图未示)，而使主动轮160直接固定于曲柄驱动电机的输出轴。当然，显而易见地，在其它实施方式中，还可以设置电机固定架(图未示)，以便于固定曲柄驱动电机。

为了支持从动轮161；更为具体地，车刀分离单元15还包括固定台163及固定轴(未标号)。固定轴固定于固定台163，从动轴161固定于固定轴。

上述车刀进给单元13和车刀分离单元15可动态展示在车床加工过程中，车刀的进给过程及车刀分离过程；具体得，通过驱动单元131驱动磁性刀柄134带动磁力刀头19向待车削工件3靠近或远离，即可模仿、演示车床加工过程中，磁力刀头19的进给及退刀过程。如果再加上上述工件进给单元11，即可动态演示车床切削加工待车削工件3的过程。当需要将磁力刀头19从磁性刀柄134上分离时，车刀分离单元15的驱动结构150驱动曲柄151带动滑动块152靠近或远离磁性刀柄134和磁力刀头19的连接处，分离板153随着滑动块152运动至推动分开磁性刀柄134和磁力刀头19，从而将磁力刀头19从磁性刀柄134分离。

车刀的形状、参数多，单纯的理论讲述，不便于理解。因此，车刀加工模型1的刀头垂直翻转与水平旋转单元17可带动车刀(即是本实施例中的磁力刀头19)在水平面进行360°转动以及在竖直面内进行垂直翻转，从而可从各个角度来展示车刀。具体地，请结合参照图1至图5，刀头垂直翻转与水平旋转单元17包括车刀展示台171、驱动电机(图未示)及传动件173。车刀展示台171用于固定磁力刀头19，可以想象的，车刀展示台171也可以是磁性材质制成的或某一部分做成磁性的，这样即可利用磁性材料的吸附性而固定磁力刀头19。驱动电机通过传动件173可驱动车刀展示台171转动，从而带动磁力刀头19转动，以便于展示磁力刀头19的每个侧面角度，帮助学员直观的理解车削刀头各角度的参数。

具体地，本实施例中传动件173包括主动轮175和从动轮177，主动轮175和从动轮177可以直接啮合传动，也可以通过齿轮带连接传动。驱动电机连接主动轮175，从动轮177的端面或从动轮177的轮轴与车刀展示台171固定，且从动轮177的轮轴的轴心线与地面垂直。也可以想象的，在其它实施例中，没有传动件173，而是使得驱动电机的输出轴直接与车刀展示台171固定，且保持驱动电机的输出轴的轴心线与地面垂直即可。

从上述描述可知，驱动电机和传动件173只是能使得磁力刀头19在平行于车刀展示台171的顶面的平面内(即是水平面)转动。而为了从各个角度完整的展示磁力刀头19，刀头垂直翻转与水平旋转单元17还包括电机180、传动件181及展示架182。其中，展示架182与传动件181固定，车刀展示台171可相对转动地与展示架182连接，且车刀展示台171在竖直面内垂直翻转，即实现了刀头的垂直翻转。具体地，传动件181包括相互啮合的第一齿轮183和第二齿轮184。第一齿轮183固定于电机180的输出轴，展示架182固定于第二齿轮184的端面或第二齿轮184轮轴。第二齿轮184的轮轴的轴心线与从动轮177的轮轴的轴心线垂直。驱动电机固定在展示架182上，且从动轮177的轮轴可转动的连接于展示架182。当电机180转动时，第一齿轮183和第二齿轮184跟着转动，带动展示架182也随着在竖直面内垂直翻转，从而将车刀展示台171上的磁力刀头19在竖直面内转动，使得学员还可以直观的观看磁力刀头19的底面各视角的形状，帮助理解车削刀头该部位的各角度的参数。

简单地说，电机180的转动平面与驱动电机的转动平面相互垂直。驱动电机通过传动件173驱动车刀展示台171水平转动，电机180通过传动件181驱动车刀展示台171垂直翻转，从而带动磁力刀头19转动和翻转。刀头17旋转后可以观察到前角和后角，刀头17翻转后可以观察到主偏角和副偏角。

可以想象的，展示架182上凸设有安装凸台(图未示)，安装凸台上设有盲孔，从动轮177的轮轴与所述盲孔配合。在其他实施方式中，第一齿轮183和第二齿轮184也可以通过齿轮带连接传动。也可以想象的，在其它实施例中，没有传动件181，而是使得电机180的输出轴直接与展示架182固定，且保持电机的输出轴的轴心线与驱动电机的输出轴的轴心线垂直即可。

更进一步地，为了保护和固定电机180，刀头垂直翻转与水平旋转单元17还包括电机固定架185，电机180安装在电机固定架185内。

为了传动运动平稳，具体地，刀头垂直翻转与水平旋转单元17还包括固定臂186，第二齿轮184的轮轴枢转安装于固定臂186。固定臂186也可以为两个，且该两个固定臂186相对、间隔设置。第二齿轮184的轮轴枢转安装于其中一个固定臂186，展示架182远离第二齿轮184的一端可枢转地固定于另外一个固定臂186。

为了安全，刀头垂直翻转与水平旋转单元17还包括透明展示支架187，透明展示支架187靠近磁力刀头19，且透明展示支架187面向磁力刀头19的侧壁凹陷有收容缺口，磁力刀头19可容放在收容缺口内。具体地，请参阅图9，刀头19包括主、副切削刃(图未示出)、前刀面191、主后刀面192及副后刀面193，透明展示支架187包括三个互相垂直透明板1871、1872、1873，其中，三个透明板1871、1872、1873分别代表基面、主切削平面及假定工作平面，为了便于观察，三个互相垂直的透明板1871、1872、1873分别用不同颜色的透明板表示，从刀具模型中可以直接观察到刃倾角。同时刀头刀头19的右侧面用的是剖切平面剖切刀头后形成的表面。

请结合参照图1、图6至图8，本实用新型揭示的动态演示铣床中的各种构件、参数及加工过程的教具，即是可单独设置的铣刀加工模型2，其包括工件移动单元21、铣刀控制部分23及铣刀25。

工件移动单元21包括工件固定架211、工件驱动件212及转动螺杆213。工件固定架211设有与转动螺杆213配合的螺孔(图未示)，工件固定架211通过螺孔与转动螺杆213形成丝杆连接。工件驱动件212连接并驱动转动螺杆213转动。工件5(图上所示的为块状的工件垫块及工件)固定于工件固定架211。当需要移动工件5时，工件驱动件212驱动转动螺杆213转动时，由于工件固定架211与转动螺杆213形成丝杆连接，因此使得工件固定架211沿着转动螺杆213直线移动，从而带动工件5沿着转动螺杆213直线移动，即是在铣床工件的移动过程。因此，通过开启工件驱动件212工作，即可将铣床工件在加工过程中的移动过程完全展示出来，直观易懂。

为了工件5移动时更加平稳，工件移动单元21还包括至少一根导向杆215，且导向杆215与转动螺杆213平行。导向杆215穿过工件固定架211，且工件固定架211可沿着导向杆215移动。如图1所示，本实施例中，工件移动单元21包括两根导向杆215，且该两根导向杆215均与转动螺杆213平行，并分别位于转动螺杆213的两侧。该两根导向杆215与转动螺杆213的间距相同。

工件移动单元21还包括两支撑台216，该两支撑台216相对、间隔设置。导向杆215的相对两端分别固定在对应的支撑台216上；转动螺杆213的两端可转动的安装于支撑台216。

请结合参照图6至图8，更为具体地，本实施例中，上述工件驱动件212包括电机220及传动机构221，电机220的转动通过传动机构221传动后再带动转动螺杆213转动，一方面使得转动螺杆213转动平稳，另外一方面也是通过传动机构221变速使得转动螺杆213以合适的速度转动。具体地，传动机构221包括安装在电机220的输出轴上的主动轮222、与转动螺杆213固定的从动轮223及齿轮带224。主动轮222和从动轮223通过齿轮带224连接传动。

更进一步，本实施例中，工件驱动件212还包括辅助齿轮225，主动轮222、从动轮223和辅助齿轮225均通过齿轮带224连接传动。在其它实施方式中，也可以没有齿轮带224，没有辅助齿轮225，而是使主动轮222和从动轮223直接相互啮合，进行齿轮传动。

请结合参照图8，本实施例中，工件移动单元21还包括固定架226。辅助齿轮225和从动轮223分别通过各种的齿轮轴(为标号)固定于固定架226。具体地，固定架226设置在任意一个支撑台216背向转动螺杆213的外侧面。辅助齿轮225和从动轮223均固定在固定架226面向支撑台216的内侧面。

更进一步地，为了保护和固定电机220，工件移动单元21还包括电机固定架227，电机220安装在电机固定架227内。

在铣床加工过程中，为了移动工件至工作位置或将加工好的工件取下，工件移动单元21开始工作。此时，电机220被控制正向或反向转动，即可带动工件固定架211左右运动，使工件朝向或远离铣刀25，以便于加工或取下工件。通过工件移动单元21的工作，可直观的显示了铣床在加工过程中，工件5是如何移动的，学员通过这种动态演示结合理论知识，更易理解。

铣刀控制部分23包括铣刀固定架231、电机233及传动组件235。铣刀25安装于铣刀固定架231。电机223连接传动组件235，铣刀固定架231连接传动组件235。电机223启动时，传动组件235带动铣刀固定架231转动，从而带动铣刀25在垂直于地面的竖直面内转动，以便于在竖直面从各个角度来展示铣刀25。具体地，传动组件235包括与电机233连接的主动轮240及与主动轮240配合的从动轮241；其中，主动轮240和从动轮241可以直接啮合传动，也可以是通过齿轮带连接传动。铣刀固定架231与从动轮241固定，从动轮241的轮轴与地面平行。本实施例中，从动轮241包括轮轴243，铣刀固定架231与从动轮241的轮轴243固定。显然地，在其它实施方式中，也可以无需设置传动组件235，而是使铣刀固定架231直接固定于电机233的输出轴。

更为具体地，铣刀固定架231为U形架，其包括两个安装脚244和连接该两个安装脚244的对应端的固定梁245。铣刀25安装于固定梁245。从动轮241位于轮轴243的相对两端之间的部位。两个安装脚244分别枢转地连接于轮轴243的相对两端处。

为了稳定性，铣刀控制部分23还包括两个支撑臂237，轮轴243的两端分别枢转地安装于支撑臂237，且每个安装脚244分别位于对应支撑臂237和从动轮241之间。

为了更加全方位的展示铣刀25，铣刀控制部分23还包括旋转电机238，旋转电机238固定于固定梁245。铣刀25固定于旋转电机238的输出轴。旋转电机238启动时，可以驱动铣刀25自转。

更进一步地，为了保护和固定电机233，铣刀控制部分23还包括电机固定架239，电机233安装在电机固定架239内。

在进行铣刀及铣床加工教学时，为了方便学员理解铣刀的结构，使铣刀控制部分23工作，带动铣刀在竖直平面转动或自转，从而将铣刀的各个角度分别展示出来。具体地，启动电机233，铣刀固定架231带动铣刀25在竖直平面内转动，以便于观察铣刀侧面部分在各个角度的形状。同时或在铣刀固定架231转动到合适位置时，启动旋转电机238，使得铣刀25自转，从而展示铣刀25平面在各个角度的形状。

同时，铣床加工中，启动电机233，铣刀固定架231带动铣刀25在竖直平面内转动，从而调整铣刀25的加工方式，比如：立铣或卧铣；启动旋转电机238，使得铣刀25自转，从而展示铣床的顺铣或逆铣。

此外，结合工件驱动件212驱动工件至于铣刀接触，再通过控制铣刀控制部分23，可以动态演示立铣或卧铣的加工过程，顺铣或逆铣的加工过程，使得铣刀及铣床教学可视化，从而便于学员理解。具体地，在使用时，启动电机233和/或旋转电机238，使得铣刀25调整或为立铣/卧铣和顺铣/逆铣。启动电机220，驱动转动螺杆213转动时，由于工件固定架211与转动螺杆213形成丝杆连接，因此使得工件5随着工件固定架211沿着转动螺杆213直线移动。在此过程中，铣刀25的运动结合工件5的直线运动，即可动态演示铣床加工的动态过程。

本实施例中，为了安全起见，具体地，铣刀加工模型2还包括透明展示支架27，透明展示支架27位于铣刀25的一侧，透明展示支架27面向铣刀25的侧壁凹陷有收容缺口271，铣刀25可容放在收容缺口271内。具体地，在使用时，启动旋转电机238，使得铣刀转动至相应角度，再启动电机233，使得铣刀转动至相应的角度即可观察铣刀形状。在铣刀静止状态下，将铣刀25或铣刀25的一个刀头放入收容缺口271内，以展示框各面为参照观察刀具的角度。

显而易见地，为了安全，同时也是为了保护本实用新型的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，本实用新型的教具包括一个透明展示框(图未示)，而将车刀加工模型1及铣刀加工模型2一起收容起来。根据需要，透明展示框也可以为两个，分别收容车刀加工模型1和铣刀加工模型2。当然，透明展示框也可以为多个，分别收容车刀加工模型1的各个单独的单元、铣刀加工模型2的各个单独的单元。在其它实施方式中，为了节省成本和空间，透明展示框也可以只为两个，只将铣刀25、磁力刀头19这两个比较危险的地方罩盖即可。

需要说明的是，本实用新型的图1所示的结构中，铣刀加工模型2的工件移动单元21和车刀加工模型1的工件进给单元11共用一个驱动系统，也即是只需要第一驱动件111和工件驱动件212的任何一个即可，这是因为当将车刀加工模型1及铣刀加工模型2作成一体时，可以节省空间和零件。显然的，当将车刀加工模型1及铣刀加工模型2作为两个独立的单元单独设置时，第一驱动件111和工件驱动件212同时设置，并对应驱动工件移动单元21和工件进给单元11。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可动态演示铣床加工过程的教具，其特征在于，其包括工件移动单元、铣刀控制部分、铣刀及工件；所述工件移动单元包括工件固定架、工件驱动件及转动螺杆，所述工件固定于所述工件固定架，所述工件固定架与所述转动螺杆形成丝杆连接，所述工件驱动件连接并驱动所述转动螺杆转动；所述铣刀控制部分包括铣刀固定架及电机，所述铣刀固定于所述铣刀固定架，所述电机连接所述铣刀固定架，且所述电机驱动所述铣刀固定架带动所述铣刀转动；其中，所述铣刀固定架的转动平面与所述转动螺杆的轴线垂直。

2.根据权利要求1所述的教具，其特征在于，所述工件驱动件还包与所述电机固定的主动轮及与所述主动轮配合的从动轮，所述从动轮与所述铣刀固定架固定，所述从动轮的轮轴与所述转动螺杆的轴线平行。

3.根据权利要求2所述的教具，其特征在于，所述铣刀固定架为U形架，包括两个安装脚和连接所述两个安装脚的对应端的固定梁，所述铣刀安装于所述固定梁；所述从动轮包括轮轴，所述从动轮位于所述轮轴的相对两端之间的部位，所述两个安装脚分别枢转地连接于所述轮轴的相对两端处。

4.根据权利要求3所述的教具，其特征在于，所述铣刀控制部分还包括旋转电机，所述旋转电机固定于所述固定梁，所述铣刀固定于所述旋转电机的输出轴，所述旋转电机驱动所述铣刀的转动平面与所述电机驱动所述铣刀固定架的转动平面垂直。

5.根据权利要求1所述的教具，其特征在于，所述工件驱动件包括电机、与所述电机固定的主动轮和与所述转动螺杆固定的从动轮，所述主动轮和所述从动轮传动连接。

6.根据权利要求5所述的教具，其特征在于，所述传动机构还包括辅助齿轮，所述主动轮、所述辅助齿轮和所述从动轮通过一齿轮带连接。

7.根据权利要求1或2所述的教具，其特征在于，所述铣刀控制部分还包括旋转电机，所述旋转电机固定于所述铣刀固定架，所述铣刀固定于所述旋转电机的输出轴。

8.根据权利要求1所述的教具，其特征在于，所述工件移动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。

9.根据权利要求8所述的教具，其特征在于，所述导向杆为两根，所述导向杆位于所述转动螺杆的两侧，且所述两导向杆到所述转动螺杆的间距相同。

10.根据权利要求1所述的教具，其特征在于，所述教具还包括透明展示支架，所述透明展示支架面向所述铣刀的侧壁凹陷有收容缺口，所述铣刀可容放在所述收容缺口内。