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编  辑:课程教育研究杂志社
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我刊入选第二批学术期刊名单
期刊类别:纯教育、G4
国际标准刊号 ISSN 2095-3089
国内统一刊号 CN15-1362/G4
邮发代号:16-129
出版日期:每月25日

我刊投稿论文
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作者:盛科
  【摘要】台虎钳是钳工工种中一种必须的夹具,也是钳工教学中最常见的实训设备。目前台虎钳有多种,但不管是哪种虎钳结构,在使用锉刀过程中,特别是在教学过程中,初学的学生很难将锉刀端平,通过锉刀成型后的平面,平面度难以达到要求,而老师在教学过程中不可能时刻看着学生是否端平锉刀,这样,将给教学带来一定的困难,学生难以把握锉刀的要领,很难加工出合乎要求的平面。
  【关键词】台虎钳 初学者 平面锉削 传感器
  【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2018)19-0237-02
  《金工实训》是一门综合性实践性很强的技术课程,是机械类各专业必不可少的实践性环节。该课程培养学生的机械加工基础知识的机械加工工艺技能,掌握机械加工中常用的工、夹、量具的正确使用方法,使其具有独立加工零件的能力,是增强学生理论联系实践的重要手段,为今后从事制造和设计工作打下基础。本课程对学生职业技能培养和职业素养养成起主要支撑作用,是职业学院机械类专业教学中的一个重要内容。重点培养学生实践动手能力:能独立并熟悉操作机床;正确使用量具的综合素质和能力。学习了解机械加工生产企业相关制度,掌握安全文明生产的要求,逐步培养良好的职业习惯。
  一、提出问题
  目前国内在金工实训基本钳工-平面锉削教学中,通常是老师或师傅对学员进行手把手地教,先讲解后示范。若要学员掌握关键要领,主要靠学员在实践中自己摸索,指导老师的巡回指导,很多学生在实训课程结束后也锉不平一个完整的平面。
  2014年8月6日,安庆职业技术学院的赵夫超老师发明了《一种水平校准锉刀》[P].(专利号CN 103962648 A)填补了一些空白。在实际运用中,由于使用的是水滴式水平仪,锉刀在运动中就无法很好的观察(水的流动性很好,只能在静止下观察锉刀是否水平,锉刀一动起来就没法观察)所以没有得到很好的推广。没有在感官上给实用者提供参考依据。
  二、分析问题
  在使用锉刀过程中,特别是在教学过程中,初学的学生很难将锉刀端平,通过锉刀成型后的平面,平面度难以达到要求,而老师在教学过程中不可能时刻看着学生是否端平锉刀,这样,将给教学带来一定的困难,学生难以把握锉刀的要领,很难加工出合乎要求的平面。在此前提下,配备更多的老师教学还是增加实训时间,这些都不太可能。
  我们只能在学生使用的工具上做改进。我们是否能研究出一种矫正锉刀水平的虎钳,通过改进台虎钳结构,让学生或初学者较方便地判断锉刀是否端平,能快速的判断左右手用力是否达到锉削平面的要求,从而及时矫正锉刀运动轨迹,让学生较快的掌握平面锉削的方法,进而提高平面锉削实训教学效率。
  在钳工教学和钳工工种中,台虎钳是一种必须的夹具。台虎钳有固定式结构和旋转式结构,固定式台虎钳包括底座、固定钳口、活动钳口、螺杆和手柄,固定钳口固定在底座上,活动钳口滑动的设在固定钳口上,螺杆通过轴承座和轴承安装在固定钳口上,螺杆与活动钳口螺纹连接,手柄连接在螺杆上,如需要夹持工件,通过手柄旋转螺杆,螺杆带动活动钳口运动,固定钳口和活动钳口之间的距离变大,然后将工件放入到固定钳口与活动钳口之间,通过手柄反向旋转螺杆,螺杆带动活动钳口运动,通过活动钳口夹紧工件,则可在台虎钳上加工工件。旋转式台虎钳与固定式台虎钳的区别在于:在底座与固定钳口之间安装有旋转座,这样,工件可进行旋转调整,方便加工。
  但不管是上述哪种虎钳结构,在使用锉刀过程中,特别是在教学过程中,初学的学生很难将锉刀端平,通过锉刀成型后的平面的平面度难以达到要求,而老师在教学过程中不可能时刻看着学生是否端平锉刀,这样,将给教学带来一定的困难,学生难以把握锉刀的要领,很难加工出合乎要求的平面。
  三、解决措施
  本次研究的目的是提供一种矫正锉刀水平的虎钳,利用该新型台虎钳的结构,判断锉刀是否端平的精度高,能及时的矫正锉刀运动轨迹,能对检测位进行调节。
  为达到上述目的,一种矫正锉刀水平的台虎钳,包括底座、固定钳口、活动钳口、螺杆和手柄,固定钳口固定在底座上,活动钳口滑动的设在固定钳口上,螺杆通过轴承座和轴承安装在固定钳口上,螺杆与活动钳口螺纹连接,手柄连接在螺杆上;在固定钳口的上表面向下设有第一容置腔,在活动钳口的上表面上设有第二容置腔,在固定钳口上设有与第一容置腔相通的横向延伸的第一窗口,在活动钳口上设有与第二容置腔相通的横向延伸的第二窗口,在第一容置腔内固定有第一螺母,在第二容置腔内固定有第二螺母,在第一容置腔内设有与第一螺母啮合的上下延伸的第一螺杆,第一螺杆的螺杆头与第一窗口对应,在第二容置腔内设有与第二螺母啮合的上下延伸的第二螺杆,第二螺杆的螺杆头与第二窗口对应,在第一螺杆的上端插接有第一传感器,在第二螺杆的上端插接有第二传感器,第一传感器和第二传感器上连接有控制器,控制器上连接有报警器或指示灯。
  具体实施方式:
  下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步详细说明。如图1所示,一种矫正锉刀水平的虎钳包括底座1、固定钳口2、活动钳口3、螺杆4和手柄5。
  固定钳口2具有导轨座21,在导轨座21上设有导滑槽22,导滑槽22为T形导滑槽。
  固定钳口2固定在底座1上,活动钳口3滑动的设在导滑槽22上,螺杆4通过轴承座和轴承安装在导轨座21上,螺杆4与活动钳口3螺纹连接,手柄5连接在螺杆4的外端上。
  在固定鉗口2的上表面向下设有第一容置腔201,在活动钳口3的上表面上设有第二容置腔301,在固定钳口2上设有与第一容置腔相通的横向延伸的第一窗口(未示出),在活动钳口3上设有与第二容置腔301相通的横向延伸的第二窗口(未示出),在第一容置腔201内固定有第一螺母61,在第二容置腔301内固定有第二螺母71,在第一容置腔201内设有与第一螺母61啮合的上下延伸的第一螺杆62,第一螺杆62的螺杆头621与第一窗口对应,第一窗口的高度大于第一螺杆的螺杆头高度的2倍。在第二容置腔301内设有与第二螺母71啮合的上下延伸的第二螺杆72,第二螺杆72的螺杆头与第二窗口对应,第二窗口的高度大于第二螺杆的螺杆头高度的2倍。在第一螺杆62的上端插接有第一传感器63,在第一螺杆62的上端安装有穿过第一传感器的第一螺钉64,这样对第一传感器的固定牢固,而且方便安装和拆卸。在第二螺杆72的上端插接有第二传感器73,在第二螺杆72的上端安装有穿过第二传感器的第二螺钉74,这样,对第二红外测距传感器的固定牢固,而且方便安装和拆卸。
  第一传感器63和第二传感器73上连接有控制器,控制器为现有的能比较距离数据的控制器,这种通过接收数据进行比较的控制器中现有技术中均存在,因此,不再赘述,控制器上连接有报警器或指示灯。报警器可为声音报警器。在控制器上连接有电源。
  上述结构的虎钳,如图2所示,如果需要通过锉刀加工工件10,通过手柄5旋转螺杆4,螺杆4带动活动钳口3运动,固定钳口2和活动钳口3之间的距离变大,然后将工件放入到固定钳口2与活动钳口3之间,通过手柄5反向旋转螺杆4,螺杆4带动活动钳口3运动,通过活动钳口3夹紧工件,则可在台虎钳上加工工件。在使用锉刀100加工平面时,通过第一、第二传感器检测位于工件两侧的锉刀距离,然后将检测的信号输入到控制器中,如果两距离大于预设定值,报警器或指示灯报警,说明锉刀的运动轨迹的直线度超出了使用要求,此时就要及时的让操作者矫正锉刀的运动轨迹,让加工的平面的平面度达到要求,采用这种结构,能精确的检测锉刀是否端平,在报警器或指示灯的报警下能及时的让操作者矫正锉刀运动轨迹。由于设置了第一螺母、第一螺杆、第二螺母、第二螺杆、第一窗口和第二窗口,因此,能调节第一螺杆和第二螺杆的上下位置,从而对第一传感器和第二传感器的位置进行调整,可根据需要测试的距离进行调整,适用范围广。
  当旋转第一螺杆和第二螺杆时,第一螺杆和第二螺杆的上下位置发生变化,将窗口设大,则对第一螺杆和第二螺杆的调节距离就大。
  四、效果
  通过使用改进后的台虎钳。我们的学生能更快、更好的掌握平面锉削的方法,所有学生在练习平面锉削时,都能更快更好地完成平面锉削的加工,掌握了平面锉削加工方法和锉削时双手用力方式对锉刀行进造成的影响所用的时间减少了约三分之一。节约了更多实训时间用于其他的实训科目的练习。
  参考文献:
  [1]朱定见, 洪晓东.金工实训[M].成都:电子科技大学出版社,2014.6
  [2]胡向东,刘京诚.传感器与检测技术[M].北京:机械工业出版社,2009.1

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