[实用新型]机械制造工艺过程实践教学实验系统

说明书

技术领域：

本实用新型是一种能够用于开展机械制造工艺过程实践教学的实验系统，特别是一种能以学生为主开展机械加工方法、加工工艺过程、机械加工装备、自动上下料装置、机器人技术、工装夹具、公差测量、机械装配过程、制造过程管理以及自动控制技术等方面专业知识技能的教学实验系统，属于教学实验的创新性技术。

背景技术：

在工科大学机械制造工程相关课程的教学当中，加工制造过程、工艺工装、加工检测方面还缺乏完整的实验教学手段。目前虽然有先进的柔性制造教学系统可供学生实验，但这种设备复杂昂贵，不能够很好地模拟当前的生产制造水平，提供一个让学生亲自动手，模拟操作的生产环境。产品制造是一个过程，理论教学中称之为加工工艺路线。目前很多学校采购了大量的各种机床，但大部分是通用机床，用于学生金工实习或生产实习，实际上学生不能完整的模拟某种产品的生产工艺过程，使得学生没有一个连贯的认识，实习的效果零乱，学生印象不深刻。

另一方面，目前大量工科大学存在工程训练实践环节薄弱的现象，主要是缺乏完整的规划。这里所说的工程训练实践是希望学生在完成一般的金工实习和各种相关课程实验的基础上，不再仅限于学习机构、零件与结构的设计，还应得到″系统设计″的训练，也就是模拟工程实际需要，加强″制造工艺条件″、″成本″、″配套″、″使用条件″等工程意识的内容。学生不但要学到较为广泛的理论基础知识，也应掌握一些“看的见、摸得着”的基本技能，增强学生学习专业的兴趣和爱好。过去一个很重要的做法是将学生放到工厂的实际生产线中学习，这样有很强的真实性，但现在的工厂越来越难以接收学生进行实习，很多时候只同意一般性参观，同样带来学生参与性不够、受环境诸多限制等问题，因此实现的难度越来越大。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种能在实验室运行的，与当前生产制造水平相适应，学生能够动手参与实际操作，能显著提高教学效果的机械制造工艺过程实践教学实验系统。

本实用新型机械制造工艺过程实践教学的实验系统，包括有若干个由上下料设备(1)、计算机控制设备(2)、小型多工位组合机床(3)、输送模块(4)组成的实验模块，其中小型多工位组合机床(3)装设在输送模块(4)的旁侧，上下料设备(1)装设在小型多工位组合机床(3)的旁侧，计算机控制设备(2)的控制信号输出端口分别与上下料设备(1)、小型多工位组合机床(3)、输送模块(4)的控制信号输入端口连接。

上述上下料设备(1)为工业机器人或其他自动上下料装置。

上述小型多工位组合机床(3)的工作台可以是回转工作台，也可以是直角坐标移动工作台。

上述小型多工位组合机床(3)为能在各个工位上能够实现钻孔、扩孔、铣平面、倒角、攻丝典型加工的多功能机床。

上述输送模块(4)为皮带输送模块或链输送模块。

上述小型多工位组合机床(3)上能够安装与教学方案符合的工装夹具子系统。

上述小型多工位组合机床(3)为能由学生根据典型教学方案安装调试工艺工装夹具或/和选配加工刀具或/和制造由学生根据典型教学方案设计的工艺工装夹具的机床。

上述实验模块中还包括有公差检测仪器。

上述实验模块中还包括有用于人工装配的装配设备，装配设备包括有手工工具、货架、装配零件。

本实用新型的核心理念是设定某种产品的制造作为典型的教学案例，模拟产品生产的基本过程，结合专业教学需要，在系统中实现如下功能：

1)小批量、个性化非金属或有色金属制品零件的加工；

2)小批量、个性化非金属或有色金属制品部件的装配；

3)小批量、个性化非金属或有色金属制品的生产效率及效益管理。

本实用新型教学实验系统根据所设定的典型教学方案，构建可重组的教学实验系统，本实用新型能为学生提供一个实践环境，实现以下教学实验功能：

1).根据典型教学方案，在系统上能模拟完整的产品生产过程，例如切削加工、检验、装配、包装等；

2).学生根据典型教学方案编制机械加工工艺路线规程；

3).学生根据典型教学方案设计工艺工装夹具，配备加工刀具；

4).学生制造工艺工装夹具；

5).学生将制造好的工艺工装夹具装配在组合机床上，完成安装调试工作，检验设计的正确性；

6).所有设备子系统为模块化设计，根据需要由学生实现工序和设备的重组，还可以根据不同的教学内容增减模块单元；