Отделка поверхностей

МЕТАЛЛОВ

РЕЗАНИЕМ

Обработка поверхностей сложной формы

Отделка поверхностей

Рекомендовано учреждением образования “Республиканский институт профессионального образования”

Министерства образования Республики Беларусь в качестве учебно-методического пособия для мастеров производственного обучения и учащихся учреждений, обеспечивающих получение профессионально-технического образования по учебной специальности 36 01 54 “Механическая обработка металла на станках и линиях” (единичная квалификация 36 01 54-57 “Токарь”)

Минск

РИПО

2005

УДК 621.941.25(072) ББК 34.63я7 0-23

Рецензенты:

В.Н. Вешняков, заместитель директора по УПР учреждения образования " Минское профессионально-техническое училище № 8 приборостроения"

В.И. Молочко, канд. техн. наук, доцент, зав. кафедрой " Основы машиностроительного производства и профессиональное обучение" Белорусского национального технического университета

Обработка металлов резанием. Обработка поверхностей сложной 0-23 формы. Отделка поверхностей: учеб.-метод. пособие / II. Д. Вергейчик, В. А. Дашкевич, В. М. Дашкевич. - Мн., 2005. - 163 с.

ISBN 985-6634-76-8.

Данное издание является продолжением пособия " Обработка металлов реза­нием" по единичной квалификации " Токарь" и содержит характеристику тем, рас­пределение материала по урокам, планы, конспекты уроков по обучению работам на токарных станках: приемы наладки и настройки станка, выполнение практиче­ских приемов обработки деталей и их контроля.

Для мастеров производственного обучения, осуществляющих подготовку то­карей в учебно-производственных комбинатах, учреждениях, обеспечивающих получение профессионально-технического и среднего специального образования, колледжах, и для учащихся этих учреждений образования.

УДК 621.941.25(072)

ББК 34.63я7

© Коллектив авторов, 2005 ISBN 985-6634-76-8 © Оформление. Республиканский институт

профессионального образования, 2005

СОДЕРЖАНИЕ

Обработка конических поверхностей........................................................................................................ 3

Обработка фасонных поверхностей.................................................................................. 79

Отделка поверхностей. Обработка методами пластического деформирования................................... 131

ПРЕДИСЛОВИЕ

Предлагаемое учебно-методическое пособие “Обработка поверхностей сложной формы. Отделка поверхностей” (элементы методического обеспечения производствен­ного обучения по единичной квалификации токарь, учебной специальности “Меха­ническая обработка металлов на станках и линиях”) разработано в помощь учащимся и мастерам производственного обучения. В пособие входит комплексно-методическое обеспечение (КМО) тем, где содержится материал для мастера, необходимый при под­готовке к занятиям (планы уроков, конспекты, материал для изготовления кодограмм, домашние задания, высокопроизводительные методы обработки и т. д.), и раздаточный материал для учащихся, технология обучения (инструкционные карты), которые явля­ются руководством для самостоятельной отработки рабочих приемов.

Инструкционные карты построены с таким расчетом, что на базе теоретических знаний, полученных на уроках специального цикла, учащиеся cмогут освоить практи­ческие приемы заточки режущего инструмента, измерения углов заточки резцов и приемы работ на токарных станках. Особенность инструкционных карт - насыщен­ность иллюстрациями, которые позволяют наглядно представить приемы работы.

На занятиях по производственному обучению при проведении вводного инс­труктажа мастер производственного обучения показывает на своем рабочем месте вы­полнение определенных приемов в соответствии с учебной программой. Затем раздает инструкционные карты учащимся, разъясняет, как ими пользоваться при изучении дан­ного вида работ, указывает, на что обратить внимание.

Содержание инструкционных карт облегчает учащимся освоение новых видов работ, особенно они полезны учащимся, которые медленно воспринимают комплекс приемов, показываемых мастером производственного обучения, или по каким-либо причинам пропустили ранее изученные темы, отдельные вопросы учебной программы.

В систему профтехобразования ежегодно приходят мастера, не имеющие специ­ального педагогического образования и опыта учебно-методической работы, квалифи­цированные рабочие предприятий, выпускники институтов и техникумов. Для них, в первую очередь, написано предлагаемое учебно-методическое пособие, цель которого помочь начинающим мастерам успешно делать первые шаги в организации и проведе­нии уроков производственного обучения.

ОБРАБОТКА КОНИЧЕСКИХ

ПОВЕРХНОСТЕЙ

4.1. ОБРАБОТКА КОНИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ Паспорт КМО

ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕМЫ

Обработка конических поверхностей (24 часа)

Данная тема изучается на I или II курсе, в зависимости от того, когда изучается токарный модуль.

В результате изучения данной темы учащиеся

должны знать:

ð область применения наружных и внутренних метрических конусов и конусов Мор­зе;

ð элементы конуса и зависимости между ними;

ð технические требования, предъявляемые к коническим поверхностям;

ð способы обработки конических поверхностей (наружных и внутренних) на токар­ных станках;

ð зависимость величины поворота верхних салазок суппорта и смещения корпуса задней бабки от заданного угла конуса;

ð правила определения величины поперечного сдвига задней бабки;

ð способы подготовки заготовки под обработку конусов;

ð особенности установки резцов на станках при обработке конусов;

ð сущность методов контроля конических поверхностей и применяемый контрольно­измерительный инструмент;

ð особенности растачивания и развертывания конических отверстий;

ð характерные виды, причины и меры предупреждения брака конических поверхно­стей;

должны уметь:

ð выполнять заточку проходных и расточных резцов;

ð устанавливать резцы для обработки конических поверхностей;

ð пользоваться контрольно-измерительным инструментом (линейкой, штангенцирку­лем, универсальным угломером, калибр-втулкой и калибр-пробкой);

ð налаживать станок для обработки наружных конических поверхностей при помощи поворота верхней части суппорта, обрабатывать конические поверхности и прове­рять их;

ð определять направление (от резца или на резец) смещения и смещать на опреде­ленную величину корпус задней бабки по делениям на ней, линейке и готовой де­тали, обтачивать и проверять пологие конуса деталей;

ð устанавливать конусную линейку на токарном станке;

ð определять направление поворота и поворачивать на определенную величину в градусах или миллиметрах конусную линейку, обтачивать и проверять наружные конические поверхности;

ð подготавливать цилиндрическое отверстие для дальнейшей обработки конической поверхности;

ð предварительно и окончательно растачивать и проверять пологие и крутые внут­ренние конические отверстия под дальнейшее развертывание;

ð развертывать пологие конические отверстия комплектом разверток;

ð определять возможные дефекты деталей и устранять причины их возникновения.

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ МАТЕРИАЛА ТЕМЫ ПО УРОКАМ

Исходя из характеристики темы, учебной цели, целесообразно материал темы «Обработка конических поверхностей» распределить следующим образом:

ПОДГОТОВКА мастера производственного ОБУЧЕНИЯ (П. О.) К ИЗУЧАЕМОЙ ТЕМЕ УРОКА

Подготовка мастера производственного обучения к изучаемой теме

а) Теоретическая подготовка включает:

ð анализ содержания материала учебной программы по учебной специальности «Механическая обработка металлов на станках и линиях», по единичной ква­лификации - токарь;

ð изучение соответствующих разделов темы учебной и справочной литературы; => ознакомление с методическими рекомендациями по теме;

ð посещение предметов специального цикла (TMO, металлорежущие станки, техническое черчение, материаловедение и т. д.) по изучаемой теме;

ð изучение технической литературы, освещающей передовые методы обработ­ки конических поверхностей (наружных и внутренних), применяемые при­способления для повышения производительности труда.

б) Практическая подготовка включает:

ð работу мастера производственного обучения по наладке станков с целью го­товности оборудования к отработке темы;

ð подготовку материально-технической базы (проверка исправности оборудо­вания, конусных линеек, подбор режущего и измерительного инструмента);

ð подготовку заготовок и подбор производственных заказов для отработки дан­ной темы;

ð проверку в инструментальной кладовой наличия необходимого инструмента (разверток, универсальных угломеров и т. д.) для отработки данной темы.

Такая предварительная подготовка мастера к изучаемой теме позволяет свое­временно принимать меры к устранению ошибок и трудностей, которые могут возник­нуть во время ее изучения.

Подготовка к уроку

Подготовка к уроку - решающий и наиболее ответственный этап. Прежде всего, необходимо проанализировать итоги предыдущего урока и на основе этого уточнить содержание темы и цель предстоящего урока. Надо иметь в виду, что тема определяет общее название той части учебного материала, который будет изучаться на уроке, а цель урока - конечный итог.

Готовясь к уроку, мастер производственного обучения определяет структуру урока, время на каждый элемент. Особое внимание уделяется подборке учебно­-производственных работ (УПР) по каждому уроку. При подборке УПР необходимо ру­ководствоваться следующими требованиями:

ð работы должны быть типичными для профессии и соответствовать учебной программе;

ð работы по степени сложности, точности и другим техническим требованиям должны соответствовать уровню профессиональной подготовки и знаний учащегося на данном этапе обучения.

Методические рекомендации мастеру для подготовки к уроку:

ð ознакомиться с методической и учебной литературой по теме урока;

ð подобрать плакаты, планшеты, кодограммы по теме урока;

ð подготовить эталоны деталей с коническими поверхностями (внутренними и наружными);

ð подготовить рабочее место, на котором будут показываться практические приемы обработки конусов (комплекты принадлежностей, приспособления, инструмент, заготовки и т. д.);

ð подготовить все необходимое для учащихся на рабочих местах (принадлеж­ности для оснастки станков, инструкционные карты, чертежи, заготовки и т. д);

ð составить план урока и конспект вводного инструктажа (для молодых спе­циалистов), план расстановки учащихся по рабочим местам и график их пе­ремещения по станкам в процессе урока.

Утверждаю

Старший мастер

“ ” 200_ г.

ПЛАН УРОКА ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОБУЧЕНИЯ

Урок № 1. Обработка конических поверхностей широким угловым резцом,

с поворотом верхних салазок суппорта

Цели урока

Обучающая: научить учащихся выполнять расчет угла поворота верхних салазок суппорта, налаживать станок для обработки наружных конических поверхностей ши­роким угловым резцом и с поворотом верхних салазок суппорта, производить обтачи­вание наружных конусов широким угловым резцом и с поворотом верхних салазок суп­порта, контролировать обрабатываемые конические поверхности штангенциркулем, универсальным угломером.

Развивающая: развитие профессионального мышления.

Воспитательная: воспитание у учащихся творческого отношения к учебной и производственной деятельности.

Материально-техническое оснащение урока

Станки моделей 16К20, 1К62, образцы изготовленных деталей, резцы (проход­ные отогнутые, проходные упорные и отрезные), штангенциркули ШЦ-I и ШЦ-III, уг­ломер универсальный, заготовки, чертежи, инструкционные карты, справочники тока­ря, кодограммы.

Ход урока

1. Организационная часть урока

1.1. Построение группы.

1.2. Проверка наличия учащихся.

1.3. Осмотр внешнего вида учащихся.

2. Вводный инструктаж

2.1. Сообщение темы и цели урока.

2.2. Контроль знаний учащихся по предыдущим темам.

1) Какие требования предъявляются к установке заготовок в трехкулачковом патроне?

2) Какие типы резцов используются для обработки наружных цилиндрических поверхностей?

3) Какие требования предъявляются к установке резцов в резцедержателе?

4) Какие технические требования входят в понятие точность обработки?

2.3. Контроль знаний учащихся по заданной теме.

1) Назначение конических поверхностей на деталях машин.

2) Что называется уклоном и конусностью?

3) Как обозначается конусность и уклон на чертежах?

2.4. Объяснение нового материала.

Обработка конических поверхностей широким угловым резцом и при помощи поворота верхних салазок суппорта (преимущества и недостатки этих способов обработки).

1) Технические требования.

2) Режущий инструмент, применяемый для обработки конических поверхностей.

3) Приемы затачивания широких угловых резцов.

4) Расчет угла поворота верхних салазок суппорта.

5) Выбор режимов резания.

6) Инструмент, применяемый для контроля и измерения конических поверхно­стей.

7) Виды брака и меры его предупреждения при обработке конических поверхно­стей широким угловым резцом и при помощи поворота верхних салазок суп­порта.

8) Безопасные приемы труда при обработке конических поверхностей широким угловым резцом и при помощи поворота верхних салазок суппорта.

2.5. Практический показ. Группа разбивается на две подгруппы.

Показ производится с объяснением следующих вопросов:

1) Приемы затачивания широкого углового резца.

2) Установка заготовки и резцов.

3) Настройка станка на режимы резания.

4) Приемы обработки конической поверхности широким угловым резцом.

5) Приемы измерения конической поверхности штангенциркулем.

6) Приемы поворота верхних салазок суппорта на рассчитанный угол.

7) Приемы обработки конической поверхности способом поворота верхних сала­зок суппорта.

8) Измерение конических поверхностей универсальным угломером.

2.6. Контрольные вопросы при практическом показе.

1) Какие возникают виды брака при обработке конических поверхностей спосо­бом поворота верхних салазок суппорта? Меры его предупреждения.

2) Почему при обработке конических поверхностей путем поворота верхней части суппорта необходимо следить за равномерностью подачи резца?

2.7. Закрепление нового материала урока производится путем обработки конуса с помощью конусной линейки одним или двумя учащимися с последующим раз­бором допущенных ошибок.

2.8. Распределение учащихся по рабочим местам и выдача режущего, контрольно-измерительного инструмента, заготовок, инструкционных карт, чертежей и за­дания каждому учащемуся.

2.9. Сообщение норм времени на выполнение задания. Обратить внимание на про­ведение самоконтроля в процессе работы.

3. Текущий инструктаж и самостоятельная работа учащихся

3.1. Обход рабочих мест с целью:

ð проверки организации рабочего места;

ð проверки правильности установки, выверки и закрепления машинных тисков на столе;

ð проверки правильности установки заготовки и режущего инструмента;

ð проверки правильности выбора режимов резания и настройки станка;

ð проверки правильности выполнения приемов обработки конических поверх­ностей широким угловым резцом и с поворотом верхних салазок суппорта;

ð проверки приемов измерения и контроля деталей;

ð проведения индивидуальных инструктажей; проверки соблюдения БПТ на рабочем месте.

3.2. Накопление материала для заключительного инструктажа.

4. Заключительный инструктаж

4.1. Провести анализ работы группы за урок.

1) Отметить лучшие работы учащихся.

2) Указать на ошибки, допущенные учащимися в ходе урока, и рассмотреть причины их возникновения.

3) Ответить на возникшие в ходе урока вопросы.

4) Сообщить оценки, выставленные за урок.

4.2. Дать задание на дом. Проработать и кратко законспектировать вопросы “Обта­чивание конусов в смещенных центрах”, И. И. Бергер “Токарное дело”. - Мн., 1980.-С. 105-108.

Мастер п. о.

КОНСПЕКТ К УРОКУ № 1 ПО ТЕМЕ “ОБРАБОТКА КОНИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ШИРОКИМ УГ­ЛОВЫМ РЕЗЦОМ, С ПОВОРОТОМ ВЕРХНИХ САЛАЗОК СУППОРТА”

Общие сведения о конусах

Наряду с цилиндрическими деталями в машиностроении довольно широкое рас­пространение получили детали с коническими поверхностями (конические зубчатые колеса и втулки, ролики конических подшипников и др.). Инструмент для обработки отверстий (сверла, зенкеры, развертки) имеют конические хвостовики, а шпиндели станков - конические центровые отверстия под эти хвостовики, две конические по­верхности имеет также опорный токарный центр. Примеры некоторых типовых деталей с коническими поверхностями показаны на рис. 1, а-г.

Рис. 1. Типовые детали, имеющие конические поверхности: а - коническое зубчатое колесо; 6 - коническая зенковка; в - центр токарного станка; г - переходная втулка

Точка пересечения образующей с осью конуса называется вершиной, а плоско­сти, перпендикулярные к его оси - основаниями. Различают полный и усеченный кону­сы. Первый расположен между основанием и вершиной, второй между двумя основа­ниями (большим и меньшим).

Конические поверхности характеризуются следующими элементами:

углом конуса 2α — между двумя образующими, лежащими в одной плоскости, проходящей через ось;

углом уклона α — между осью и образующей конуса;

уклоном или тангенсом угла уклона У = tgα = (отношение разности ра­диусов двух поперечных сечений конуса к расстоянию между ними);

конусностью или удвоенным уклоном К = (отношение разности диамет­ров двух поперечных сечений конуса к расстоянию между ними).

Обозначения конусности и уклона на чертеже

На выносной полочке чертежа детали конусность обозначается знаком ◄, а ук­лон - ﮮ, острие которых направляется в сторону вершины конуса. После знака указы­вается отношение двух цифр. Первая из них соответствует разности диаметров в двух принятых сечениях конуса, вторая для конусности - расстоянию между сечениями, для уклона - удвоенной величине этого расстояния.

Например, ◄ 1: 20; ﮮ 1: 40. Для обработки полного конуса достаточно знать два элемента: диаметр основания и длину; для усеченного конуса - три элемента: диаметры большого и меньшего оснований и длину. Вместо данного из указанных элементов мо­жет быть задан угол уклона а, уклон или конусность. В этом случае для определения недостающих размеров пользуются формулами.

Пример 1. Дан конус, у которого d = 30 мм, l = 500 мм, К = 1: 20. Определить большой диаметр конуса.

Решение: Из формулы К = , D = Kl + = · 500 + 30 = 55 мм.

Пример 2. Дан конус, у которого D = 40 мм, l = 100 мм, α = 5°. Определить меньший диаметр конуса.

Решение: Из формулы tg α = , d=D – 2l tgα = 40 - 2 · 100 tg 5°.

По таблице тангенсов находим tg 5° = 0, 087. Следовательно,

d = 40 - 2 ·100 · 0, 087 – 22, 6 мм.

Для машиностроительной промышленности стандартами предусмотрен ряд ко­нусов, которые принято называть нормальными. Среди них наибольшее распростране­ние получили инструментальные конусы Морзе семи номеров от 0 до 6 - с конусно­стью примерно 1: 20, конусы отверстий насадных разверток и зенкеров с конусностью 1: 30, под конические штифты - 1: 50, для конических резьб - 1: 16 и др.

Технические требования и способы обработки

При обработке конусов, как и цилиндров, необходимо выдержать все требова­ния, предъявляемые к точности обработки:

— размеры;

— правильность форм;

— расположение к другим поверхностям детали;

— шероховатость в соответствии с техническими условиями рабочего чертежа;

— точность формы в продольном направлении, которая обеспечивается прямо­линейностью образующей и расположением ее к оси под нужным углом ук­лона.

Обработка конусов на токарном станке выполняется следующими способами: в смещенных центрах; при повернутых верхних салазках суппорта; при помощи конус­ной линейки; широким угловым резцом; коническими развертками.

При всех способах точения конусов резцы следует устанавливать строго на уровне высоты центров станка.