Технология и методика обучения учащихся операциям слесарной обработки металла

Чугун - сплав железа с углеродами, содержащий более 2% углерода, а также примеси других элементов. Чугун является одним из самых дешевых и распространенных конструкционных материалов и широко применяется в машиностроении. Из чугуна получают сталь.

Сталь - это сплав железа с углеродом, содержащий до 2,1% углерода. Как и чугун, сталь содержит в себе примеси некоторых других элементов. Основное отличие стали от чугуна - это то, что сталь содержит меньшее количество углерода и примесей.

Сталь и чугун являются самыми распространенными материалами современной техники и производства. На их долю приходится основная масса всей металлической продукции.

Среди цветных металлов наиболее широкое применение имеют медь, алюминий и сплавы на их основе, а также олово, цинк и др.

Медь - металл розовато-красного цвета, обладающий электропроводностью и теплопроводностью, пластичностью, но сравнительно невысокой прочностью, хорошо обрабатывается. Применяется, прежде всего, в электропромышленности и химическом машиностроении. Сплавы меди обычно делят на две группы - латуни и бронзы.

Латунь - сплав меди с цинком, имеющий желтый цвет. Обладает высокой пластичностью, твердостью и коррозионной стойкостью. Применяется для изготовления деталей, работающих в условиях повышенной влажности и в электротехнике.

Бронза - сплав меди с оловом или другими элементами, кроме цинка, имеющий желто-красный цвет. Бронза характеризуется высокой прочностью, твердостью, хорошо обрабатывается резал и м, обладает коррозионной стойкостью. Применяется для водопроводных кранов, для отливки художественных изделий, в электротехнике.

Алюминий - металл серебристо-белого цвета. едкий, вязкий, хорошо отливается и прокатывается в листы и проволоку. Широко используется в авиастроении, в электротехнике, при изготовлении предметов быта.

Дюралюминий - сплав алюминия с медью и другими элементами, имеющий серебристый цвет. Хорошо обрабатывается, обладает высокой коррозионной стойкостью. Применяется в авиации, машиностроении и строительстве, где требуются легкие и прочные конструкции.

Цинк светло-серый металл с голубым оттенком. Обладает высокой коррозийной стойкостью. Применяется для покрытия стальных изделий в целях защиты от коррозии.

Олово - металл серебристо-белого цвета, мягкий и пластичный. Олово можно легко раскатать в тонкие пласты, называемые фольгой. Применяют, для покрытия тонких листов стали и получения белой жести.

2. Механические  и технологические свойства металлов  и сплавов.

Каждый металл и сплав обладает определенными механическими и технологическими свойствами.

К механическим свойствам относят прочность, твердость, упругость, вязкость, пластичность и др.

Прочность - способность металла или сплава воспринимать действующие нагрузки, не разрушаясь.

Твердость - свойство материала сопротивляться внедрению в него другого, более твердого материала.

Упругость - свойство металла или сплава восстанавливать первоначальную форму после устранения внешних сил.

Вязкость - свойство тел поглощать энергию при ударе.

Пластичность - способность изменять форму под действием внешних сил, не разрушаясь.

К технологическим свойствам относят ковкость, жидкотекучесть, свариваемость, обрабатываемость резанием, коррозионная стойкость, возможность соединения пайкой и др.

Ковкость - свойство металла или сплава получать новую форму под действием удара.

Жидкотекучесть - свойство металла в расплавленном состоянии хорошо заполнять литейную форму и получать плотные отливки.

Свариваемость - свойство металлов соединяться в пластичном или расплавленном состоянии.

Обрабатываемость резанием - свойство металла или сплава подверга ься обработке резанием различными инструментами.

Возможность соединения пайкой - свойство металла или сплава подвергаться обработке пайкой.

Коррозионная стойкость - свойство металлов и сплавов противостоять коррозии.

3. Сортовой  прокат.

В машиностроении и строительстве широко применяют выпускаемый промышленностью сортовой прокат. Сортовым металлическим прокатом называют продукцию прокатных станов в виде полуфабрикатов, подлежащих дальнейшей обработке для получения готовых изделий. Прокат получают путем обжатия слитков металла в горячем или холодном состоянии между вращающимися валками прокатного стана. В зависимости от формы валков прокатные станы получают прокат самого различного профиля. Профилем проката называют его форму в поперечном сечении. Различают следующие профили сортового проката: простые (круг, квадрат, шестиугольник, полоса, лист), фасонные (рельс, балка, швеплер, тавр и др.), специальные (колеса, арматурная сталь и др.)

Пользуясь прокаткой, можно получать такой профиль проката, который максимально соответствовал бы форме готовой детали и тем самым позволял сократить ее дополнительную обработку, сэкономить время и уменьшить отходы металла. Сортовой прокат используют в качестве заготовок при изготовлении различных изделий. Например, для вытачивания цилиндрических деталей используют заготовки из круглого прутка соответствующего диаметра. Из шестигранного прутка делают болты с шестигранной головкой, шестигранные гайки и др. Уголковый прокат применяется в производстве различных каркасов, рам, ферм и других сооружений.

 

3. Практическая  часть.

1. Лабораторная  работа по изучению свойств  металлов и сплавов.

Для работы понадобится комплект образцов металлов и сплавов:

1) рассмотрите  образцы металлов и сплавов, определите  их цвет;

2) положите  справа от себя образцы из  черных металлов и сплавов, а  слева - из цветных. Определите вид  металлов, из которых сделаны  образцы;

3) растяните  и отпустите пружины из стальной  и медной проволоки. Сделайте  вывод, об упругости стали и  меди;

4) положите  на плиту для рубки металла  образцы из стальной и алюминиевой проволоки и попытайтесь расплющить их молотком. Сделайте вывод, о ковкости стали и алюминия;

5) закрепите  в тисках стальной и латунный  образцы и проведите по ним  напильником. Сделайте вывод, об  обрабатываемости стали и латуни.

2. Лабораторная  работа по ознакомлению с видами  металлического проката.

Для работы понадобится комплект образцов металлического проката.

Оборудование: комплект образцов металлического проката.

Порядок выполнения работы:

1) подготовьте  в тетради таблицу по форме (форма таблицы в учебнике);

2) ознакомьтесь  с образцами металлического проката;

3) пользуясь  наглядным пособием, определите  названия образцов проката;

4) запишите  в таблицу названия образцов  проката и зарисуйте форму  их профиля.

4. Итоговая  часть.

1. Установка  на следующий урок.

В зависимости от вида металла или сплава, а также от его механических и технологических свойств для изготовления изделия могут применяться различные способы его обработки: резание, давление, литье, электротехническое травление и др. На следующем уроке продолжится знакомство с технологией обработки металлов и сплавов. Учащиеся получат новые знания о процессе обработки металлов, об изготовлении изделий из сортового проката, научатся читать сборочные чертежи.

2. Домашнее  задание:

1) повторить  изученный материал по основным  свойствам металлов и сплавов,

2) прочитать  в учебнике параграфы 17 и 19.

3) Уборка рабочих  мест.

Урок 2.

Тема: Процесс обработки металлов. Изготовление изделий из сортового проката, чтение чертежа.

Цели: приобщить учащихся к техническим знаниям о процессе обработки металлов, о видах изделий из сортового металлического проката; воспитывать у учащихся осознанную потребность в труде; способствовать развитию пространственного воображения при чтении чертежей.

Тип урока: урок освоения новых знаний.

Методы обучения: письменный опрос, рассказ, демонстрация наглядных пособий, самостоятельная работа, работа с учебником.

Наглядные пособия: образцы готового изделия, чертежи.

Используемая литература: учебник, дополнительная литература.

Ход урока

1. Организационно - подготовительная часть.

Приветствие учителя, контроль посещаемости, проверка готовности учащихся к уроку, сообщение темы и целей урока.

2. Теоретическая  часть.

1. Повторение  пройденного материала.

1. Назовите  пропущенные слова в следующих  определениях:

1) сплав железа  с углеродом, содержащий до 2% углерода  и примеси других элементов, называется...;

2) сплав железа  с углеродом, содержащий более 2% (обычно 3 - 4,5%) углерода, а также примеси  других элементов, называется...;

3) сплав меди  с... называется латунью;

4) сплав с..., а также с другими элементами называется бронзой;

5) сплав алюминия  с медью и некоторыми другими  элементами - это 2. Терминологический  диктант по свойствам металлов.

Записать на доске изученные термины свойств металлов и сплавов и пронумеровать их. Далее зачитать определения указанных выше свойств металлов и сплавов в другом номерном порядке. Учащиеся индивидуально в тетрадях должны поставить против каждого номера зачитываемого определения номер термина, записанного на доске. Затем вместе с учителем при помощи КЛЮЧА выявить правильность соответствия терминов и определений.

3. Изложение  нового материала.

План рассказа учителя:

1) Понятие  о процессе обработки металлов.

2) Основные  слесарные специальности.

З) Процесс изготовления изделий из сортового проката.

4) Графическое  изображение изделий из сортового  проката.

5) Дополнительные  сведения об обработке металлов (шероховатость поверхности деталей, точность изготовления изделий и взаимозаменяемость).

1. Понятие  о процессе обработки металлов.

Под производственным процессом понимают совокупность действий людей и машин по превращению материалов и полуфабрикатов в готовую продукцию. Производственный процесс включает в себя получение заготовок, обработку деталей и их сборку в изделие, обслуживание и ремонт приспособлений и инструмента, контроль, испытание, упаковку, хранение готовой продукции и др.

Технологический процесс составляет часть производственного процесса, связанную с изменением формы, размеров, а также состояния материала при преобразовании его в готовую продукцию. Технологический процесс состоит из технологических операций, которые представляют собой законченные части технологического процесса обработки изделия, выполняемые на одном рабочем месте.

2. Основные  слесарные специальности.

Слесарные работы очень разнообразны, поэтому различают следующие специальности: слесарь механосборочных работ, слесарь-ремонтник, слесарь-инструментальщик.

Слесари механосборочных работ собирают из отдельных деталей и узлов станки, двигатели, автомашины и тракторы. Проводят на специальных стендах испытания собранных машин и агрегатов, устраняют допущенный брак.

Слесари-ремонтники производят ремонт и регулировку различного оборудования. В процессе ремонта они изготавливают простые детали и необходимые приспособления, заменяют изношенные детали новыми, испытывают отремонтированное оборудование.

Слесари - инструментальщики изготавливают и ремонтируют инструменты и приспособления. От них требуются высокая точность и качество исполнения работы, умение читать чертежи, разбираться в сложном контрольно-измерительном оборудовании.

За последние годы характер слесарных работ изменился. Тяжелые ручные работы на многих слесарных операциях сейчас механизированы. Поэтому работа слесаря на современном производстве становится более разнообразной и творческой.

З. Процесс изготовления изделий из сортового проката.

Процесс изготовления изделий из сортового проката включает в себя следующие слесарные операции: разметку с применением линейки и штангенциркуля; резание слесарной ножовкой; рубку в тисках и на плите; опиливание напильником; гибку в тисках; соединение деталей болтами и гайками, заклепками или пайкой; отделку изделий. Такие виды работ предстоят учащимся при изучении раздела программы по технологии обработки металлов в 6 классе.

Процесс изготовления того или иного изделия отражает технологическая карта, которая включает в себя последовательность операций, эскиз обработки, оборудование, приспособления, инструменты, необходимые для их выполнения. Примеры составления технологических карт по изготовлению нутромера и приспособления для изготовления заклепок предложены в учебнике технологии. Объектом труда учащихся могут выступать различные изделия из сортового проката, образцы которых представлены на стенде.

Изделия из сортового проката могут состоять из одной (например, уголок, крепежное ушко, ручка для дверцы и др.) или нескольких (например, нутромер, подставка и др.) деталей. Соединения деталей могут быть неразъемными и разъемными. Неразъемные соединения деталей получаются с помощью заклепок, сварки, пайки, клея, разъемные - с помощью болтов, винтов, шпилек, гаек.

4. Графическое  изображение изделий из сортового  проката.

Прежде чем приступить к изготовлению изделия, необходимо составить представление о нем. (Учащимся предлагаются вопросы для того, чтобы ВСПОМНИТЬ изучаемые в прошлом году сведения): Какие виды графических изображений вы знаете? (Объясните различие между техническим рисунком, эскизом и чертежом)

Графическое изображение издёлия дает ясное и точное представление о форме, размерах этого изделия и материале, из которого оно изготовлено. (Для примера учащимся необходимо продемонстрировать чертежи простых изделий из металла, изделий из сортового проката, а также сборочного чертежа изделия, состоящего из нескольких деталей). Изображения следует прокомментировать: прочитать. Обратить внимание на необходимое и достаточное количество данных для создания представления о форме изделия и материале, из которого оно изготовлено показать отличие в способах изображения изделий разного вида (простых, из сортового проката из нескольких деталей,) и др.