一種電主軸教具的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種電主軸教具，包括透明殼體、以及用不同色彩標(biāo)識(shí)的轉(zhuǎn)軸、軸承、轉(zhuǎn)子和定子，轉(zhuǎn)軸通過(guò)軸承穿設(shè)于透明殼體內(nèi)腔，轉(zhuǎn)子套裝于轉(zhuǎn)軸上，定子固裝于透明殼體內(nèi)并套合在轉(zhuǎn)子外部，轉(zhuǎn)軸上套裝有隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)扇，透明殼體上設(shè)有連通透明殼體內(nèi)腔與外界的進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口。該教具具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、可有效提高可視化程度和清潔度的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】—種電主軸教具
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型主要涉及教學(xué)儀器領(lǐng)域，尤其涉及一種電主軸教具。
【背景技術(shù)】
[0002]高速精密加工技術(shù)是代表機(jī)床工業(yè)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)的一種新技術(shù)。高速精密機(jī)床普遍采用電主軸作為核心功能部件，驅(qū)動(dòng)刀具(砂輪)或工件高速旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)高效率高精密加工。電主軸將機(jī)床主軸的功能與電機(jī)功能從結(jié)構(gòu)上融為一體，省掉了皮帶傳動(dòng)等中間環(huán)節(jié)，具有結(jié)構(gòu)緊湊、速度高、回轉(zhuǎn)精度高、振動(dòng)小、可無(wú)級(jí)調(diào)速等顯著優(yōu)點(diǎn)，代表了機(jī)床主軸的發(fā)展方向。
[0003]要推廣普及電主軸技術(shù)，首先需要在現(xiàn)代高等教育和職業(yè)教育中，充分對(duì)電主軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理進(jìn)行展示，使學(xué)生充分了解和認(rèn)識(shí)電主軸。開展電主軸教學(xué)最直觀的方法，是采用生動(dòng)、直觀、形象的電主軸教具，幫助學(xué)生建立直觀感性認(rèn)識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)教具進(jìn)行觀察，分析思考，提出問(wèn)題，并從中學(xué)會(huì)解決問(wèn)題的方法。
[0004]但目前市場(chǎng)上沒(méi)有現(xiàn)成的電主軸教具供現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)使用。其原因在于，電主軸將電機(jī)集成于主軸單元中，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生大量熱量，引起電主軸溫升，如運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間較長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致教具材料發(fā)熱變形甚至燒毀。因此，電主軸教具既要采用合適的材料充分展示電主軸結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，又必須采取適當(dāng)措施控制電主軸的溫度，使其控制在一定值以內(nèi)。實(shí)際的電主軸產(chǎn)品一般采取強(qiáng)制循環(huán)冷卻方式對(duì)電主軸的定子及主軸軸承進(jìn)行冷卻，即將經(jīng)過(guò)冷卻裝置的冷卻介質(zhì)強(qiáng)制性地在主軸定子外和主軸軸承外循環(huán)，帶走熱量。但在電主軸教具中，采取強(qiáng)制循環(huán)冷卻方式并不適用，一方面循環(huán)冷卻系統(tǒng)體積大，不利于攜帶；另一方面制造成本高，且更換過(guò)程中冷卻介質(zhì)會(huì)影響教具演示室的衛(wèi)生環(huán)境。
[0005]由于上述困難，目前市場(chǎng)上沒(méi)有合適的電主軸教具供現(xiàn)場(chǎng)展示使用，影響了電主軸技術(shù)的教學(xué)普及程度和教學(xué)效果?，F(xiàn)代機(jī)床高等教育和職業(yè)教育，迫切需要合適的電主軸教具。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、可有效提高可視化程度和清潔度的電主軸教具。
[0007]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0008]一種電主軸教具，包括透明殼體、以及用不同色彩標(biāo)識(shí)的轉(zhuǎn)軸、軸承、轉(zhuǎn)子和定子，所述轉(zhuǎn)軸通過(guò)軸承穿設(shè)于透明殼體內(nèi)腔，所述轉(zhuǎn)子套裝于轉(zhuǎn)軸上，所述定子固裝于透明殼體內(nèi)并套合在轉(zhuǎn)子外部，所述轉(zhuǎn)軸上套裝有隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)扇，所述透明殼體上設(shè)有連通透明殼體內(nèi)腔與外界的進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口。
[0009]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn):
[0010]所述轉(zhuǎn)子與定子之間設(shè)有用于通風(fēng)的通風(fēng)間隙。
[0011 ] 所述轉(zhuǎn)軸沿其軸線開設(shè)有通孔，所述通孔內(nèi)穿設(shè)有一根拉桿，所述拉桿前端連接有刀柄和刀爪部件，所述拉桿上設(shè)有驅(qū)使拉桿帶動(dòng)刀爪部件保持卡緊刀柄內(nèi)壁的復(fù)位彈簧，所述拉桿后端連接有推桿機(jī)構(gòu)，經(jīng)推桿機(jī)構(gòu)對(duì)拉桿施加軸向推力時(shí)，刀爪部件脫離刀柄內(nèi)壁。
[0012]所述刀爪部件包括刀爪、刀爪內(nèi)套、活動(dòng)推塊以及推力彈簧，所述刀爪內(nèi)套固裝于拉桿前端，所述刀爪活動(dòng)套合于刀爪內(nèi)套外圍，所述活動(dòng)推塊和推力彈簧套設(shè)于拉桿上、且活動(dòng)推塊位于刀爪的后端與推力彈簧的前端之間，所述復(fù)位彈簧復(fù)位時(shí)，所述拉桿帶動(dòng)刀爪內(nèi)套驅(qū)使刀爪脹開卡緊刀柄，經(jīng)推桿機(jī)構(gòu)對(duì)拉桿施加軸向推力時(shí)，所述推力彈簧驅(qū)使活動(dòng)推塊推動(dòng)刀爪脫離刀柄內(nèi)壁。
[0013]所述拉桿于后端部設(shè)有用于限制拉桿移動(dòng)行程的限位組件。
[0014]所述限位組件包括卡爪和卡爪內(nèi)套，所述卡爪內(nèi)套固裝于拉桿的端部，所述卡爪于一端通過(guò)固定套與透明殼體內(nèi)壁連接，于另一端與卡爪內(nèi)套外壁活動(dòng)扣接。
[0015]所述透明殼體為分段粘接而成的有機(jī)玻璃殼體。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0017]本實(shí)用新型的電主軸教具的實(shí)施例，該教具包括透明殼體、以及用不同色彩標(biāo)識(shí)的轉(zhuǎn)軸、軸承、轉(zhuǎn)子和定子，轉(zhuǎn)軸通過(guò)軸承穿設(shè)于透明殼體內(nèi)腔，轉(zhuǎn)子套裝于轉(zhuǎn)軸上，定子固裝于透明殼體內(nèi)并套合在轉(zhuǎn)子外部，這樣設(shè)置，使得在教具演示時(shí)，通過(guò)透明殼體能非常直觀的看到電主軸內(nèi)部結(jié)構(gòu)，而且各部件又采用不同的色彩進(jìn)行了標(biāo)識(shí)，學(xué)員在視覺上能很快找到相應(yīng)的部件，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，大大提高了該教具的可視化程度和直觀性教學(xué)效果；而轉(zhuǎn)軸上套裝有隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)扇，透明殼體上設(shè)有連通透明殼體內(nèi)腔與外界的進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口，由于風(fēng)扇會(huì)隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，故在電主軸演示時(shí)，外部氣流從進(jìn)風(fēng)口經(jīng)風(fēng)扇的加速后帶走透明殼體內(nèi)腔的熱量，從排風(fēng)口排出，從而達(dá)到通風(fēng)冷卻的效果，較傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)而言，該結(jié)構(gòu)不需要經(jīng)常更換循環(huán)油，一方面能夠保證電主軸教具的清潔，提高了教具演示室的衛(wèi)生環(huán)境，另一方面，也大大降低了使用成本。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型電主軸教具的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2是圖1的A處放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3是圖1的B處放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖4是本實(shí)用新型電主軸教具中前段透明殼體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖5是本實(shí)用新型電主軸教具中后段透明殼體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖中各標(biāo)號(hào)表不:
[0024]1、透明殼體；11、進(jìn)風(fēng)口 ；12、排風(fēng)口 ；2、轉(zhuǎn)軸；21、通孔；3、軸承；4、轉(zhuǎn)子；5、定子；6、風(fēng)扇；7、通風(fēng)間隙；8、刀柄；9、拉桿；10、刀爪部件；101、刀爪；102、刀爪內(nèi)套；103、活動(dòng)推塊；104、推力彈黃；13、復(fù)位彈黃；14、推桿機(jī)構(gòu)；15、限位組件；151、卡爪；152、卡爪內(nèi)套。
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下將結(jié)合說(shuō)明書附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0026]圖1至圖5示出了本實(shí)用新型電主軸教具的實(shí)施例，該教具包括透明殼體1、以及用不同色彩標(biāo)識(shí)的轉(zhuǎn)軸2、軸承3、轉(zhuǎn)子4和定子5，轉(zhuǎn)軸2通過(guò)軸承3穿設(shè)于透明殼體I內(nèi)腔，轉(zhuǎn)子4套裝于轉(zhuǎn)軸2上，定子5固裝于透明殼體I內(nèi)并套合在轉(zhuǎn)子4外部，這樣設(shè)置，使得在教具演示時(shí)，通過(guò)透明殼體I能非常直觀的看到電主軸內(nèi)部結(jié)構(gòu)，而且各部件又采用不同的色彩進(jìn)行了標(biāo)識(shí)，學(xué)員在視覺上能很快找到相應(yīng)的部件，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，大大提高了該教具的可視化程度和直觀性教學(xué)效果；而轉(zhuǎn)軸2上套裝有隨轉(zhuǎn)軸2轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)扇6，透明殼體I上設(shè)有連通透明殼體I內(nèi)腔與外界的進(jìn)風(fēng)口 11和排風(fēng)口 12，由于風(fēng)扇6會(huì)隨轉(zhuǎn)軸2轉(zhuǎn)動(dòng)，故在電主軸演示時(shí)，外部氣流從進(jìn)風(fēng)口 11經(jīng)風(fēng)扇6的加速后帶走透明殼體I內(nèi)腔的熱量，從排風(fēng)口 12排出，從而達(dá)到通風(fēng)冷卻的效果，較傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)而言，該結(jié)構(gòu)不需要經(jīng)常更換循環(huán)油，一方面能夠保證電主軸教具的清潔，提高了教具演示室的衛(wèi)生環(huán)境，另一方面，也大大降低了使用成本。
[0027]本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子4與定子5之間設(shè)有用于通風(fēng)的通風(fēng)間隙7，該通風(fēng)間隙7 —方面使得轉(zhuǎn)子4與定子5制作過(guò)程中的公差放大，其制作更為簡(jiǎn)單，節(jié)約了制作成本，另一方面，透明殼體I內(nèi)部的氣流可經(jīng)通風(fēng)間隙7排出至透明殼體I外部，從而帶走熱量，以實(shí)現(xiàn)降溫冷卻的效果。
[0028]本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)軸2沿其軸線開設(shè)有通孔21，通孔21內(nèi)穿設(shè)有一根拉桿9，拉桿9前端連接有刀柄8和刀爪部件10，拉桿9上設(shè)有驅(qū)使拉桿9帶動(dòng)刀爪部件10保持卡緊刀柄8內(nèi)壁的復(fù)位彈簧13，拉桿9后端連接有推桿機(jī)構(gòu)14，經(jīng)推桿機(jī)構(gòu)14對(duì)拉桿9施加軸向推力時(shí)，刀爪部件10脫離刀柄8內(nèi)壁，該結(jié)構(gòu)中，由液壓或氣動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)推桿機(jī)構(gòu)14產(chǎn)生軸向推力使拉桿9向前端移動(dòng)時(shí)，此時(shí)，刀爪部件10會(huì)脫離刀柄8內(nèi)壁，以實(shí)現(xiàn)換刀工作，當(dāng)換好所需刀柄8時(shí)，復(fù)位彈簧13恢復(fù)形變驅(qū)使拉桿9向后端移動(dòng)，拉桿9會(huì)帶動(dòng)刀爪部件10保持卡緊刀柄8內(nèi)壁，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)刀柄8夾裝工作，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)。
[0029]在其它實(shí)施例中，也可手動(dòng)對(duì)推桿機(jī)構(gòu)14加軸向推力，同樣可實(shí)現(xiàn)對(duì)刀柄8夾裝和松開工作。
[0030]本實(shí)施例中，刀爪部件10包括刀爪101、刀爪內(nèi)套102、活動(dòng)推塊103以及推力彈簧104，刀爪內(nèi)套102固裝于拉桿9前端，刀爪101活動(dòng)套合于刀爪內(nèi)套102外圍，所活動(dòng)推塊103和推力彈簧104套設(shè)于拉桿9上、且活動(dòng)推塊103位于刀爪101的后端與推力彈簧104的前端之間，刀柄8的內(nèi)壁設(shè)有兩個(gè)卡槽，刀爪101設(shè)有兩個(gè)與卡槽配合卡接的凸起，該結(jié)構(gòu)中，當(dāng)推桿機(jī)構(gòu)14產(chǎn)生軸向推力使拉桿9向前端移動(dòng)時(shí)，推力彈簧104會(huì)驅(qū)使活動(dòng)推塊103推動(dòng)刀爪101的兩個(gè)凸起退出兩個(gè)卡槽，使刀爪101脫離刀柄8內(nèi)壁，以實(shí)現(xiàn)換刀工作，當(dāng)復(fù)位彈簧13復(fù)位時(shí)，拉桿9會(huì)向后端移動(dòng)，同時(shí)，拉桿9會(huì)帶動(dòng)刀爪內(nèi)套102驅(qū)使刀爪101脹開，此時(shí)，刀爪101的兩個(gè)凸起會(huì)與兩個(gè)卡槽形成卡接而卡緊刀柄8，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)刀柄8夾裝工作，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)巧妙。
[0031]本實(shí)施例中，拉桿9于后端部設(shè)有用于限制拉桿9移動(dòng)行程的限位組件15，該限位組件15能夠?qū)瓧U9的移動(dòng)進(jìn)行定位，保證對(duì)刀柄8卡緊和松開的穩(wěn)定性和可靠性。
[0032]本實(shí)施例中，限位組件15包括卡爪151和卡爪內(nèi)套152，卡爪內(nèi)套152固裝于拉桿9的端部，卡爪151于一端通過(guò)固定套與透明殼體I內(nèi)壁連接，于另一端與卡爪內(nèi)套152外壁活動(dòng)扣接，該結(jié)構(gòu)中，通過(guò)卡爪151與卡爪內(nèi)套152的活動(dòng)扣接，可控制拉桿9向兩端移動(dòng)的最大距離，保證對(duì)刀柄8卡緊和松開的穩(wěn)定性和可靠性。
[0033]本實(shí)施例中，透明殼體I為分段粘接而成的有機(jī)玻璃殼體，制作時(shí)，先截取合適的尺寸的有機(jī)玻璃殼體，再進(jìn)行熱卷成型、冷卻定型完成如圖4所示的前段透明殼體I的制作，按照同樣的方法完成如圖5所示的后段透明殼體I的制作，再將前后兩段透明殼體I對(duì)接粘接即可，采用分段式結(jié)構(gòu)，一方面有利于透明殼體I的制作成型，另一方面可提高殼體內(nèi)部的零件安裝的方便性。
[0034]雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭示如上，然而并非用以限定本實(shí)用新型。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍的情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均應(yīng)落在本實(shí)用新型技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電主軸教具，其特征在于:包括透明殼體(I)、以及用不同色彩標(biāo)識(shí)的轉(zhuǎn)軸(2)、軸承(3)、轉(zhuǎn)子(4)和定子(5)，所述轉(zhuǎn)軸(2)通過(guò)軸承(3)穿設(shè)于透明殼體(I)內(nèi)腔，所述轉(zhuǎn)子(4)套裝于轉(zhuǎn)軸(2)上，所述定子(5)固裝于透明殼體(I)內(nèi)并套合在轉(zhuǎn)子(4)外部，所述轉(zhuǎn)軸(2 )上套裝有隨轉(zhuǎn)軸(2 )轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)扇(6 )，所述透明殼體(I)上設(shè)有連通透明殼體Cl)內(nèi)腔與外界的進(jìn)風(fēng)口(11)和排風(fēng)口(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電主軸教具，其特征在于:所述轉(zhuǎn)子(4)與定子(5)之間設(shè)有用于通風(fēng)的通風(fēng)間隙(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電主軸教具，其特征在于:所述轉(zhuǎn)軸(2)沿其軸線開設(shè)有通孔(21)，所述通孔(21)內(nèi)穿設(shè)有一根拉桿(9 )，所述拉桿(9 )前端連接有刀柄(8 )和刀爪部件(10)，所述拉桿(9)上設(shè)有驅(qū)使拉桿(9)帶動(dòng)刀爪部件(10)保持卡緊刀柄(8)內(nèi)壁的復(fù)位彈簧(13)，所述拉桿(9)后端連接有推桿機(jī)構(gòu)(14)，經(jīng)推桿機(jī)構(gòu)(14)對(duì)拉桿(9)施加軸向推力時(shí)，刀爪部件(10)脫離刀柄(8)內(nèi)壁。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電主軸教具，其特征在于:所述刀爪部件(10)包括刀爪(101)、刀爪內(nèi)套(102)、活動(dòng)推塊(103)以及推力彈簧(104)，所述刀爪內(nèi)套(102)固裝于拉桿(9)前端，所述刀爪(101)活動(dòng)套合于刀爪內(nèi)套(102)外圍，所述活動(dòng)推塊(103)和推力彈簧(104)套設(shè)于拉桿(9)上、且活動(dòng)推塊(103)位于刀爪(101)與推力彈簧(104)之間，所述復(fù)位彈簧(13)復(fù)位時(shí)，所述拉桿(9)帶動(dòng)刀爪內(nèi)套(102)驅(qū)使刀爪(101)脹開卡緊刀柄(8),經(jīng)推桿機(jī)構(gòu)(14)對(duì)拉桿(9)施加軸向推力時(shí)，所述推力彈簧(104)驅(qū)使活動(dòng)推塊(103)推動(dòng)刀爪(101)脫離刀柄(8)內(nèi)壁。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電主軸教具，其特征在于:所述拉桿(9)于后端部設(shè)有用于限制拉桿(9 )移動(dòng)行程的限位組件(15)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電主軸教具，其特征在于:所述限位組件(15)包括卡爪(151)和卡爪內(nèi)套(152)，所述卡爪內(nèi)套(152)固裝于拉桿(9)的端部，所述卡爪(151)于一端通過(guò)固定套與透明殼體(I)內(nèi)壁連接，于另一端與卡爪內(nèi)套(152)外壁活動(dòng)扣接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的電主軸教具，其特征在于:所述透明殼體(I)為分段粘接而成的有機(jī)玻璃殼體。
【文檔編號(hào)】G09B25/02GK204102461SQ201420592161
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年10月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月14日
【發(fā)明者】蔣冰, 馮華帥, 柯曾杰, 熊一凡, 熊萬(wàn)里 申請(qǐng)人:湖南大學(xué)