一种用于教学的插齿滚齿综合演示仪器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及教学仪器技术领域，尤其涉及一种用于教学的插齿滚齿综合演示仪器。
【背景技术】
[0002]在大学机械类学科基础课《机械原理》中，齿轮这一章是其中的重难点，齿轮加工中广泛使用的是范成法加工齿轮，范成法加工齿轮又以“齿条齿刀插齿加工”和“滚齿加工”为主。但是课本上对于这两种工程上广泛应用的齿轮加工方法只有一小段话的描述，并且加工方法中包含有多种运动和配合关系，这样即使配有插图仍显得十分抽象，不便于老师的教学，也不便于学生的理解和掌握。通过对于工厂中实际加工齿轮机构运动的考察，可以了解到工厂用插床进行“插齿加工”，滚齿机床进行“滚齿加工”。为了帮助学生更好地理解“插齿加工”和“滚齿加工”，便于老师课堂教学，同时将抽象化的运动具体化，提高教学质量和增加课堂的趣味性。因此，迫切需要设计出一种集“插齿加工”和“滚齿加工”于一体的加工演示仪器。
【实用新型内容】
[0003]为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种体积小、多功能化、自动化高、便于操作和维护方便的适用于教学的插齿滚齿综合演示仪器。
[0004]为实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案:
[0005]—种用于教学的插齿滚齿综合演示仪器，包括设置在底板上的让刀机构、减速装置、轮坯运动机构、插刀机构、滚刀机构、插刀与滚刀转换机构、范成运动机构和进给机构，其中让刀机构、范成运动机构和进给机构的结构相同，底板上一侧设置让刀机构，让刀机构上方设置滑道，滑道内设置减速装置和轮坯运动机构，让刀机构与减速装置和轮坯运动机构相连并能够带动减速装置和轮坯运动机构在滑道上运动;底板上另一侧设置进给机构，进给机构上方设置范成运动机构，范成运动机构上方设置插刀与滚刀转换机构，插刀与滚刀转换机构上方设置插刀机构和滚刀机构，插刀机构和滚刀机构通过插刀与滚刀转换机构进行转换。
[0006]所述滚刀机构包括第一单开关、第一滑道、第一减速器、第一马达、滚刀和第二单开关;其中，所述第一减速器设置在第一马达上，第一马达设置在第一滑道上并能够沿着第一滑道滑动;第一马达的输出轴连接有滚刀轴，滚刀轴上设置有滚刀；第一马达上设置有直杆，直杆随着第一马达上下运动，当第一马达到达底部时直杆触碰到第二单开关，当第一马达到达顶部时直杆触碰到第一单开关。
[0007]所述让刀机构包括第二滑道、第三滑道、第三单开关、第四单开关和第二马达、第二减速器、第三马达和第三减速器，其中，第二减速器设置在第二马达上，第三减速器设置在第三马达上，并且第二马达沿着第二滑道做直线运动，第三马达沿着第三滑道做直线运动，第二滑道的两端分别设置第三单开关和第四单开关，第三滑道的两端分别设置第三单开关和第四单开关，当第二马达运动到第二滑道的两端时，第二马达触碰到两端的第三单开关和第四单开关；当第三马达运动到第三滑道的两端时，第三马达触碰到两端的第三单开关和第四单开关。
[0008]所述轮坯运动机构包括第一圆形转盘、第四马达以及用于控制第四马达旋转的开关，第四马达通过减速装置带动第一圆形转盘转动。
[0009]所述第四马达的输出轴上设置第三小齿轮，减速装置包括三根轴，其中一根轴上设置第一大齿轮和第二大齿轮，并且第一大齿轮位于第二大齿轮的上方，第一大齿轮与第三小齿轮相啮合，第二根轴上设置第一小齿轮和第三大齿轮，第三大齿轮与第二大齿轮相啮合，第三根轴上设置第二小齿轮，第一小齿轮与第二小齿轮相啮合，第二小齿轮与第一圆形转盘相啮合。
[0010]所述插刀机构包括设置圆柱棒、插齿、支架、第五马达、齿条、设置在顶部的第五单开关以及设置在底部的第六单开关;其中，第五马达的输出轴上套装有齿轮，支架上设置齿条，齿轮与齿条相啮合，支架上还固定有插齿和直杆，插齿套装在圆柱棒上，当支架运动到顶端时，直杆触碰到顶部的第五单开关，当支架运动到底端时，直杆触碰到第六单开关。
[0011]所述插刀与滚刀转换机构包括两个第一长杆、两个第二长杆、第二圆形转盘、第七单开关和第八单开关，两个第一长杆和两个第二长杆用于支承插刀机构和滚刀机构;第一长杆固定在第二圆形转盘上，第二圆形转盘在旋转时，触碰到第七单开关和第八单开关;第六马达的输出轴上套装有减速器，减速器的输出轴上安装有第四小齿轮，第四小齿轮与第二圆形转盘啮合;第一长杆碰到第七开关和第八开关时第二圆盘转动，实现插刀机构和滚刀机构的转换。
[0012]与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果:
[0013](I)体积小:与其他演示齿轮加工的产品对比，插齿滚齿一体综合演示仪体积小重量轻，节省空间，便于老师上课携带。
[0014](2)多功能化:插齿滚齿一体综合演示仪将插齿和滚齿加工齿轮的功能合二为一，使它的应用范围更广。
[0015](3)自动化高:本实用新型对复杂的运动之间的关系可以很好的演示出来，并且可以轻松在课上演示，便于同学们的学习理解。
[0016](4)维护方便:所有构件均为慧鱼标准部件，而慧鱼部件强度高、耐用，且具有高度的互换性，所以维护方便，使用时间周期长。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型的演示仪器机构的结构示意图。
[0018]图2为滚刀机构结构示意图。
[0019]图3为让刀机构的结构示意图。
[0020]图4为减速装置及轮坯运动机构的结构示意图。
[0021]图5为插刀机构的结构示意图。
[0022]图6为插刀与滚刀转换机构的结构示意图。
[0023]图中，I为第一单开关，2为第一滑道，3为第一减速器，4为第一马达，5为滚刀，6为第二单开关，8为第二滑道，9为第三单开关，10为第三滑道，11为第四单开关，12为第二马达，13为第二减速器，14为第二小齿轮，15为第一小齿轮，16为第一大齿轮，17为第三大齿轮，18为第二小齿轮，19为第四马达，20为开关，21为第一圆形转盘，22为第五单开关，23为圆柱棒，24为直杆，25为插齿，26为第六单开关，27为第五马达，28为齿条，29为第一长杆，30为第七单开关，31为第六马达，32为第四小齿轮，33为第八单开关，34为第二长杆，35为第二圆形转盘，36为轮坯运动机构，37为让刀机构，38为插刀机构，39为滚刀机构，40为插刀与滚刀转换机构，41为范成运动机构，42为进给机构。
【具体实施方式】
[0024]由于考虑到成本问题，该实用新型均采用慧鱼材料搭建。
[0025]参见图1，本实用新型包括设置在底板上的让刀机构37、减速装置、轮坯运动机构36、插刀机构38、滚刀机构39、插刀与滚刀转换机构40、范成运动机构41和进给机构42，其中让刀机构37、范成运动机构41和进给机构42的结构是相同的。底板上一侧设置让刀机构37，让刀机构37上方设置滑道，滑道内设置减速装置和轮坯运动机构36，让刀机构37与减速装置和轮坯运动机构I相连并能够带动减速装置和轮坯运动机构36在滑道上运动;底板上另一侧设置进给机构7，进给机构7上方设置范成运动机构41，范成运动机构41上方设置插刀与滚刀转换机构40，插刀与滚刀转换机构40上方设置插刀机构38和滚刀机构39。插刀机构38和滚刀机构39通过插刀与滚刀转换机构40进行转换。
[0026]由于各机构采用慧鱼材料搭建，它们之间的连接都是通过长、短销连接到一块。
[0027]参见图2，滚刀机构39包括第一单开关1、第一滑道2、第一减速器3、第一马达4、滚刀5和第二单开关6;其中，所述第一减速器3设置在第一马达4上，第一马达4设置在第一滑道2上并可以沿着第一滑道2滑动;第一马达4可以在通电的条件下旋转，并通过第一减速器3减速，可以实现第一马达I的直线运动;第一马达4的输出轴连接有滚刀轴，滚刀轴上设置有滚刀5，第一马达4在通电时可以通过输出轴使滚刀轴旋转，从而实现滚刀5的旋转加工；第一马达4上设置有直杆7，直杆7可以随着第一马达4上下运动，当第一马达4到达底部时直杆7会触碰到第二单开关6，当第一马达4到达顶部时直杆7会触碰到第一单开关I。
[0028]参见图3，让刀机构37包括第二滑道8、第三滑道10、第三单开关9、第四单开关11和第二马达12、第二减速器13、第三马达和第三减速器，第二减速器13设置在第二马达12上，第三减速器设置在第三马达上，并且第二马达12沿着第二滑道8做直线运动，第三马达沿着第三滑道10做直线运动，第二滑道8的两端分别设置第三单开关9和第四单开关11，第三滑道10的两端分别设置第三单开关9和第四单开关11，当第二马达12运动到第二滑道8的两端时，第二马达12会分别触碰到两端的第三单开关9和第四单开关11;当第三马达运动到第三滑道10的两端时，第三马达会分别触碰到两端的第三单开关9和第四单开关11。
[0029]参见图4，轮坯运动机构36包括第一圆形转盘21、第四马达19以及用于控制第四马达旋转的开关20，第四马达19通过减速装置带动第一圆形转盘21转动，第四马达19的输出轴上设置第三小齿轮18，减速装置包括三根轴，其中一根轴上设置第一大齿轮16和第二大齿轮，并且第一大齿轮16位于第二大齿轮的上方，第一大齿轮16与第三小齿轮18相啮合，第二根轴上设置第一小齿轮15和第三大齿轮17，第三大齿轮17与第二大齿轮相啮合，第三根轴上设置第二小齿轮14，第一小齿轮15与第二小齿轮14相啮合，第二小齿轮14与第一圆形转盘21相啮合并带动第一圆形转盘21进行转动。[°03°]参见图5，插刀机构38包括设置第五单开关22、第六单开关26、圆柱棒23、插齿25、支架、第五马达27和齿条28，第五马达27的输出轴上套装有齿轮，支架上设置齿条28，齿轮与齿条28相啮合，并把齿轮的旋转运动转换为整个支架的上下运动。支架上还固定有插齿25和直杆24，插齿25套装在圆柱棒23上，并能够有沿着圆柱棒23上下运动，从而带动支架上下移动，当支架运动到顶端时，直杆24会触碰到顶部的第五单开关22，当支架运动到底端时，直杆24会触碰到底部的第六单开关26。
[0031]参见图6，插刀与滚刀转换机构40包括两个第一长杆29、两个第二长杆34、第二圆形转盘35、第七单开关30和第八单开关33，两个第一长杆29和两个第二长杆34用于支