半自动齿轮范成仪的制作方法
【专利说明】半自动齿轮范成仪
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技术领域
[0002]本发明属于机械设计创新领域，具体涉及一种用于教学的半自动齿轮范成仪产品设计及制作，此发明涉及电子控制范成仪的半自动操作，实现了操作精确方便，从而更有利于教学。提高原理演示的实用性和直观性，且成本低廉，适合推广。
[0003]
【背景技术】
[0004]用范成法加工齿轮是目前齿轮加工业广泛应用的加工技术。通过该实验可以亲自体验用齿条插刀加工标准渐开线齿轮的过程；通过变换刀具位置，了解怎样形成变位齿轮的过程。通过渐开线齿轮的范成实验，有助于加深对齿轮加工和啮合原理的理解。
[0005]现有的齿轮范成仪主要是采用钢丝或齿条传动，手动操作进行演示。具有的主要缺点:(1)手动操作无法实现每次等距行进，导致画出的渐开线轮廓粗糙且产生的误差较大。(2)微调横向导板运动时很难实现导板的均匀移动。(3)现有的范成仪操作较为繁琐，一般需两人合作完成且用时较长，不便于教学讲解和实验操作。(4)外观比较老旧死板不利于吸引学生的兴趣和活跃课堂气氛。
[0006]
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种用于教学的半自动齿轮范成仪产品。本发明所提出的方法是以范成法加工齿轮原理方法为基础，在齿轮范成仪中加入电子自动控制，使齿轮范成仪具有半自动控制功能，从而更有利于教学。
【发明内容】
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(I)使用螺杆作为主要的传动部件，螺杆联接步进电机向范成仪传递动力，使范成仪在电机的带动下进行有规律的移动。螺杆采用M8X1，可以实现每旋转一周前进或后退1_。采用螺杆传动主要考虑到螺杆传动的精准，可以确保行进的精准度。
[0007](2)采用步进电机作为动力的输出，步进电机可以用脉冲信号进行控制，提高传动的准确度和操控性能。
[0008](3)采用单片机对步进电机的操控，控制电机每次转动5圈，使主体结构前进或后退5_ ;回程时控制电机反向转动使齿条刀具归零回到初始位置。
[0009](4)控制按键由进给、归零、回程三个按键组成。进给键每按一次电机带动螺杆转5圈，齿条刀具前进5mm ;归零键每按一次电机带动螺杆反转5圈，齿条刀具后退5mm，主要用于对齿条刀具位置进行微调；回程键每按一次电机带动螺杆反转使得齿条刀具回到初始位置。
[0010]本发明产品加工方便成本低廉，创意新颖，操作简单省时，效果精确直观，适合教具厂批量生产，在各大高校的课堂教学演示和实验教学操作中具有广阔的应用前景。
【附图说明】
[0011]图1为产品整体正视图。
[0012]图2为产品整体俯视图。
[0013]图3为产品整体左视图。
[0014]图4为产品电路图。
【具体实施方式】
[0015]半自动齿轮范成仪操作方法:
把仪器的齿条刀具调整到初始位置，准备一张直径为245mm的圆形纸板且在纸板上画四个同心圆(齿条刀具的基本参数为:m=20，ζ=10，α =20°，h*a=l，c*=0.25。齿顶圆直径da=240mm ;齿根圆直径df=150mm ;分度圆直径d=200mm ;基圆直径db=182.7mm)。装上纸板并调整纸板使齿条刀具的分度线与纸板的分度圆相切。首先按一次回程键，使齿条刀具达到一个极限位置，使刀具的齿廓退出齿顶圆，操作人员用削尖的铅笔在纸板上画下齿条刀具在该位置的齿廓；接下来按一次进给键，操作人员用削尖的铅笔在纸板上画下齿条刀具在该位置的齿廓，如此重复操作，直至齿条刀具到另一个极限位置，绘出2?3个完整的齿形；最后按回程键使齿条刀具回到初始位置，取下所画的纸板，则操作完成。
【主权项】
1.使用螺杆作为主要的传动部件，螺杆采用M8X1，可以实现每旋转一周前进或后退Imm02.采用步进电机作为动力的输出，步进电机可以用脉冲信号进行控制，提高传动的准确度和操控性能。3.采用单片机对步进电机进行操控，控制电机每次转动5圈，使主体结构前进或后退5mm ;回程时控制电机反向转动使齿条刀具归零回到初始位置。4.控制按键由进给、归零、回程三个按键组成。5.进给键每按一次电机带动螺杆转5圈，齿条刀具前进5mm;归零键每按一次电机带动螺杆反转5圈，齿条刀具后退5mm，主要用于对齿条刀具位置进行微调；回程键每按一次电机带动螺杆反转使得齿条刀具回到初始位置。
【专利摘要】本发明涉及一种齿轮范成仪的产品设计及制作，具体而言就是改手动操作的老式范成仪为电子自动控制的半自动齿轮范成仪。它主要采用电子自动控制，步进电机驱动使半自动齿轮范成仪传动平稳和精确，螺杆螺旋传动提高传递的精度，实现了操作精确方便，从而更有利于教学。该发明产品加工方便，成本低廉，适合教具厂批量生产；创意新颖，操作简单省时，效果精确直观，在各大高校的课堂教学演示和实验教学操作中具有广阔的应用前景。
【IPC分类】G09B25/02
【公开号】CN105206163
【申请号】CN201510657947
【发明人】孙东, 高路, 何壮, 陈浩, 朱志恒, 胡帅, 杨航
【申请人】吉林化工学院
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年10月14日