一种基于三坐标平面的分段式车刀教具

本技术涉及机械加工刀具教学，具体涉及一种基于三坐标平面的分段式车刀教具。

背景技术：

1、在《机械制造技术基础》课堂上，讲到刀具的三个坐标平面（基面pr、切削平面ps和刃剖面）。 由于是平面图，包括主视图、主剖视图、副剖视图、向视图，教师通过讲授法教学很难全面阐述知识点的内容，学生听起来也很难理解。为方便学生理解机械加工刀具坐标平面与刀具角度的实际意义，剖分式刀具模型在课堂实践中有着举足轻重的作用。课堂上用好教具，给学生一个形象、清晰、立体的概念，学生理解起来非常容易，这样一个知识点就非常好理解，教师讲起课来也非常得心应手，所以教具是课堂教学非常有效的工具之一。

2、然而，经调研，市场上无机械加工刀具类模型产品（特别是无剖分式刀具模型），对于广大高校与职业教育从业者而言十分不便。对此这些刀具有几千种，上刀具课几乎都要用到，上课时直接拿这些实物刀具讲课，既费钱（真正刀具很贵）又笨重（如拉刀、滚刀等），更无法剖开，这样几何外观相当复杂且无法展示剖面视角，若把它们做成教具（部分为剖分式）对老师讲课和学生听课具有非常重大意义。

3、据教育部统计报道，截止2021年9月30日，全国高等院校3012所，其中普通高校2756所（本科1270所，专科1486所）成人高等学校256所（不包括港澳台），假定每所学校采购300把，平均每把100元，价值近3万元，全国3000多所院校市场量近亿元。2020年全国有中等职业学校9865所，里面也有机械专业的学校，再加上社会培训车工、铣工等的培训机构，需求机械加工刀具教具也要近亿元，所以，根据资料所预测整个市场需求大约二亿元左右。若把这些刀具教具推广到全国大中专院校和各级机械加工培训机构使用，市场需求巨大。

4、因此，需要一种剖分式刀具教具，兼顾实用性与灵活性，教师教得舒心学生学得开心，为机械教具市场提供更多可能。

技术实现思路

1、本实用新型旨在提供一种基于三坐标平面的分段式车刀教具，该教具包含基面、切削平面、正交平面，三个坐标平面的展开形式的展示面，并以分段式榫卯结构进行连接，便于教师在课堂中的教学讲解。

2、所述的基于三坐标平面的分段式车刀教具，包括刀头前段、刀头后段、切削平面板ⅰ、切削平面板ⅱ、正交平面板ⅰ、正交平面板ⅱ、刀身前段、刀身中段、刀身后段、基面板；

3、所述的刀身前段、刀身中段、刀身后段通过拼装连接，所述的刀身前段的前端面上固定设置刀头后段，所述的刀头前段和刀头后段直接设有相互配合的插接结构，刀头前段和刀头后段之间通过插接结构装配时，将正交平面板ⅰ、正交平面板ⅱ夹持安装在中间，此时正交平面板ⅰ、正交平面板ⅱ相互贴合，展示车刀的正交平面；

4、所述的正交平面板ⅰ、正交平面板ⅱ的底边伸出刀头前段和刀头后段的下方，其上均设有切削平面板插槽；所述的切削平面板ⅰ、切削平面板ⅱ分别设有对应切削平面板插槽的插接条，通过插接条插入切削平面板插槽，从而安装于正交平面板ⅰ、正交平面板ⅱ上，展示车刀的切削平面；

5、所述的基面板安装于刀身前段、刀身中段、刀身后段的右侧面上，展示车刀的基面。

6、所述的刀身后段的前端面设有多个插接柱ⅰ，所述的刀身中段的后端面设有与插接柱ⅰ一一对应的插接柱槽ⅰ，刀身后段和刀身中段通过插接柱ⅰ和插接柱槽ⅰ配合拼装成一体。

7、所述的刀身中段的前端面设有多个插接柱ⅱ，所述的刀身前段的后端面设有与插接柱ⅱ一一对应的插接柱槽ⅱ，刀身中段和刀身前段通过插接柱ⅱ和插接柱槽ⅱ配合拼装成一体。

8、所述的刀头前段的后侧面上设有多个插接柱ⅲ，所述的刀头后段的前面设有与插接柱ⅲ一一对应的插接柱槽ⅲ，所述的正交平面板ⅰ、正交平面板ⅱ上分别设有与插接柱ⅲ一一对应的插接柱槽ⅳ，通过插接柱ⅲ、插接柱槽ⅲ、插接柱槽ⅳ实现刀头前段、正交平面板ⅰ、正交平面板ⅱ的拼装。

9、所述的正交平面板ⅰ、正交平面板ⅱ为方形板，刀身前段、刀身中段、刀身后段的横截面为相同的方形，刀头前段、刀头后段横截面为相同的方形；

10、正交平面板ⅰ、正交平面板ⅱ的平面>刀身前段、刀身中段、刀身后段的横截面>刀头前段、刀头后段横截面。

11、所述的刀身前段、刀身中段、刀身后段的右侧面上分别设有多个插接柱槽ⅴ，基面板通过对应设置的插接柱ⅴ插接在插接柱槽ⅴ内，从而将基面板安装于刀身前段、刀身中段、刀身后段的右侧面上，展示车刀的基面。

12、所述的基面板为长方形板，基面板的高度长于刀身前段、刀身中段、刀身后段的高度，基面板的后端面与刀身后段的后端面齐平，基面板的前端延伸至刀身前段的右侧面前侧上。

13、所述的切削平面板ⅰ、切削平面板ⅱ、正交平面板ⅰ、正交平面板ⅱ、基面板分别采用不同的颜色涂装。

14、本实用新型工作原理如下：

15、基面为过切削刃上选定点并垂直于该点切削速度向量的平面，通常，基面应平行于刀具上便于制造、刃磨和测量的某一安装定位平面。对于普通车刀，它的基面总是平行于刀杆的底面。切削平面为过切削刃上选定点作切削刃切削线，此切线与该点的切削速度向量所组成的平面。正交平面为过切削刃上选定的点，同时垂直于该店的基面于切削平面所组成的平面。

16、本实用新型各部分通过榫卯结构进行连接，在课堂教学更方便装配与展示。其中，刀具教具的基面、切削平面、正交平面用不同颜色生产涂装，利于学生理解。

17、本实用新型的有益效果为：

18、本实用新型的各个模块设计合理，能够方便的使用3d打印技术制造出来，大大缩短了生产周期，能够精确地制造出所需形状和大小的刀具教具，，使教师在教学时能够更好地展示刀具的结构与各个平面与角度，提高教学质量。

19、本产品包含基面、切削平面、正交平面，三个坐标平面的展开形式的展示面，并以分段式榫卯结构进行连接，以该教具进行教学，能很直观的让学生理解刀具各平面与角度，便于教师在课堂中的教学讲解。

1.一种基于三坐标平面的分段式车刀教具，包括刀头前段（1）、刀头后段（2）、切削平面板ⅰ（3）、切削平面板ⅱ（4）、正交平面板ⅰ（5）、正交平面板ⅱ（6）、刀身前段（7）、刀身中段（8）、刀身后段（9）、基面板（10）；其特征在于：

2.如权利要求1所述的基于三坐标平面的分段式车刀教具，其特征在于：所述的刀身后段（9）的前端面设有多个插接柱ⅰ（14），所述的刀身中段（8）的后端面设有与插接柱ⅰ（14）一一对应的插接柱槽ⅰ（15），刀身后段（9）和刀身中段（8）通过插接柱ⅰ（14）和插接柱槽ⅰ（15）配合拼装成一体。

3.如权利要求2所述的基于三坐标平面的分段式车刀教具，其特征在于：

4.如权利要求1所述的基于三坐标平面的分段式车刀教具，其特征在于：所述的刀头前段（1）的后侧面上设有多个插接柱ⅲ（18），所述的刀头后段（2）的前面设有与插接柱ⅲ（18）一一对应的插接柱槽ⅲ（19），所述的正交平面板ⅰ（5）、正交平面板ⅱ（6）上分别设有与插接柱ⅲ（18）一一对应的插接柱槽ⅳ（20），通过插接柱ⅲ（18）、插接柱槽ⅲ（19）、插接柱槽ⅳ（20）实现刀头前段（1）、正交平面板ⅰ（5）、正交平面板ⅱ（6）的拼装。

5.如权利要求1所述的基于三坐标平面的分段式车刀教具，其特征在于：

6.如权利要求1所述的基于三坐标平面的分段式车刀教具，其特征在于：

7.如权利要求1所述的基于三坐标平面的分段式车刀教具，其特征在于：

8.如权利要求1所述的基于三坐标平面的分段式车刀教具，其特征在于：