一种拆装式车刀教具及演示方法与流程

本发明涉及教学教具设计与制作技术领域，具体地说，涉及一种拆装式车刀教具。

背景技术：

刀具角度是机械类专业教学中的一个重点和难点。车刀是最常用最基本的刀具，其他刀具都可以看成是车刀的组合或变形而外圆车刀是最典型的刀具，教师在讲课时主要以外圆车刀为例进行讲解。

教学讲解的内容包括刀具切削部分的组成、刀具的静止参考系和刀具的标注角度。而由于刀具角度这部分内容专业术语多、概念多，而且一环扣一环，再加上车刀几何角度由空间的点、线、面形成，对图的认知须具备机械制图中的相关知识，学生感到抽象和难以理解，导致教师在讲解时常借助于教学模型帮助学生理解掌握此部分内容。

但是现阶段教学中所采用的教学模型存在结构复杂、操作不便、笨重且拆卸困难等诸多问题，给教学带来不便。

技术实现要素：

为解决上述技术问题和教学需求，本发明提供一种拆装式车刀教具，以达到降低教具制作成本、方便教学、便于学生获取知识点和提高教学效果的目的。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种拆装式车刀教具，包括配合使用的静止参考系样板和车刀本体，所述静止参考系样板由共顶点的两两相互垂直的三个平面组成，所述车刀本体包括刀柄和刀头，所述刀头包括第一刀头和第二刀头，所述第一刀头可拆装连接在所述刀柄上，所述第二刀头可拆装连接在所述第一刀头上，定义所述刀头主切削刃在所述第一刀头与所述第二刀头断开处为选定点，所述静止参考系样板包括通过所述选定点且与所述刀柄底面平行的基面和通过所述选定点与所述刀头主切削刃相切且垂直于所述基面的切削平面以及通过所述选定点且垂直于所述基面和所述切削平面的正交平面。

进一步，所述第一刀头通过榫接或磁力设置在所述刀柄的头端，所述第二刀头通过榫接或磁力连接在所述第一刀头上。这样方便拆下和回装，便于教学与学习使用。

进一步，所述静止参考系样板采用透明玻璃或塑料制成，所述车刀本体采用泡沫制成。所述静止参考系样板采用透明材料方便观察，所述车刀本体采用泡沫成本低廉，便于携带，必要时可使用所述静止参考系样板的平面插入所述刀头里，更加直观展示车刀角度。

进一步，所述第一刀头和所述第二刀头连接面与所述静止参考系样板的所述正交平面重合。方便所述静止参考系样板的建立，更加直观的表现车刀角度。

进一步，所述刀头包括不同刀具角度的若干种刀头。便于在教学和学习中直观表现每种角度的不同大小。

一种拆装式车刀教具的演示方法，具体内容和步骤如下：

1、静止参考系的建立：过所述刀头主切削刃任选一点，作平行于所述车刀本体底面的平面，即所述基面；过此选定点，作与所述刀头主切削刃相切，且垂直于所述基面的平面，即所述切削平面；再过此选定点，作同时垂直于所述基面和所述切削平面的平面，即正交平面。

2、车刀教具的演示与讲解：先出示整体车刀即所述车刀本体，让学生认识车刀切削部分的组成：三面两刃一尖。然后将所述第一刀头与所述第二刀头分开，安装上静止参考系样板的三个辅助平面，将其与刀头吻合；在此基础上讲解静止参考系的建立及刀具标注角度的形成过程。

在所述基面内测量的角度为：主偏角和副偏角。以所述基面作为投影面，依据正投影原理，用可擦拭的彩色笔在所述基面上作主切削刃和副切削刃的投影，再过主切削刃在所述基面上投影的任一点作与刀杆相垂直的一条线(即进给方向)，主切削刃与进给方向间的夹角为主偏角，副切削刃与进给反方向间的夹角为副偏角。

在所述正交平面内测量的角度为：前角γo和后角αo。将所述第一刀头与第二刀头分开，前角γo是前刀面与所述基面之间的夹角，后角αo是主后面与所述切削平面之间的夹角。

在所述切削平面内测量的角度为：刃倾角。用彩色笔作主切削刃在所述切削平面上的投影，刃倾角为主切削刃与所述基面间的夹角。

本发明的特点和有益效果如下：

1.本发明通过提供了一种拆装式车刀教具，便于在教学过程中对车刀的相关知识点进行剖析、演示，使学生能够更加直观的了解知识点，达到降低教具制作成本、方便教学、便于学生获取知识点和提高教学效果的目的。

2.本发明通过将第一刀头、第二刀头采用榫接或者磁力方式设置在刀柄上，实现了车刀本体的可拆装式连接，便于学生时刻根据车刀本体对车刀知识点进行回顾、温习。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的车刀断面示意图；

图中：1.静止参考系样板，2.车刀本体，11.基面，12.切削平面，13正交平面.21.刀柄，22.刀头，23.第一刀头,24.第二刀头。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本发明的一种拆装式车刀教具，其工作原理是通过提供了一种可拆装式车刀教具，便于在教学过程中对车刀的相关知识点进行剖析、演示，使学生能够更加直观的了解知识点，达到降低教具制作成本、方便教学、便于学生获取知识点和提高教学效果的目的。

如图1和图2所示，为本发明的一种拆装式车刀教具，包括配合使用的静止参考系样板1和车刀本体2，所述静止参考系样板1由共顶点的两两相互垂直的三个平面组成，所述车刀本体2包括刀柄21和刀头22，所述刀头22包括第一刀头23和第二刀头24，所述第一刀头23可拆装连接在所述刀柄21上，所述第二刀头24可拆装连接在所述第一到头23上，定义所述刀头22主切削刃在所述第一刀头23与所述第二刀头24断开处为选定点，所述静止参考系样板1包括通过所述选定点且与所述刀柄21底面平行的基面11和通过所述选定点与所述刀头22主切削刃相切且垂直于所述基面11的切削平面12以及通过所述选定点且垂直于所述基面11和所述切削平面12的正交平面13。

所述第一刀头23通过榫接或磁力设置在所述刀柄21的头端，所述第二刀头24通过榫接或磁力连接在所述第一刀头23上。

所述静止参考系样板1采用透明玻璃或塑料制成，所述车刀本体2采用泡沫制成。

所述第一刀头23和所述第二刀头24连接面与所述静止参考系样板1的所述正交平面重合。

所述刀头22包括不同刀具角度的若干种刀头。

如图1和图2所示，本发明的一种拆装式车刀教具的演示方法，具体内容和步骤如下：

1、静止参考系的建立：过所述刀头22主切削刃任选一点，作平行于所述车刀本体2底面的平面，即所述基面11；过此选定点，作与所述刀头22主切削刃相切，且垂直于所述基面11的平面，即所述切削平面12；再过此选定点，作同时垂直于所述基面11和所述切削平面12的平面，即正交平面13。

2、车刀教具的演示与讲解：先出示整体车刀即所述车刀本体2，让学生认识车刀切削部分的组成：三面两刃一尖。然后将所述第一刀头23与所述第二刀头24分开，安装上静止参考系样板1的三个辅助平面，将其与刀头吻合；在此基础上讲解静止参考系的建立及刀具标注角度的形成过程。

在所述基面11内测量的角度为：主偏角和副偏角。以所述基面11作为投影面，依据正投影原理，用可擦拭的彩色笔在所述基面11上作主切削刃和副切削刃的投影，再过主切削刃在所述基面11上投影的任一点作与刀杆相垂直的一条线(即进给方向)，偏角的定义就很清楚了，主切削刃与进给方向间的夹角为主偏角，副切削刃与进给反方向间的夹角为副偏角。

在所述正交平面13内测量的角度为：前角γo和后角αo。将所述第一刀头23与第二刀头24分开，前角和后角的概念一目了然。前角γo是前刀面与所述基面11之间的夹角，后角αo是主后面与所述切削平面12之间的夹角。

在所述切削平面12内测量的角度为：刃倾角。用彩色笔作主切削刃在所述切削平面12上的投影，刃倾角为主切削刃与所述基面11间的夹角。

此教具模型的优点是质轻且可以拆卸与装配。由于车刀的各角度参数都是在空间内定义的，三个辅助平面是为了确定车刀角度而假想的平面，实际不存在，非常抽象，学生很难理解和掌握，利用此模型辅助教学，能将抽象的空间概念具体化，直观形象地帮助学生理解刀具的几何角度，从而提高了教学效率。

通过以上的方式，本发明所提供的可拆装式车刀教具，便于在教学过程中对车刀的相关知识点进行剖析、演示，使学生能够更加直观的了解知识点，达到降低教具制作成本、方便教学、便于学生获取知识点和提高教学效果的目的。

以上所述的仅是本发明所公开的可拆装式车刀教具的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。