Глава 7. Технологии обработки материалов
§ 7.1 Технологии механической обработки материалов
Технологии обработки материалов
Одно и то же изделие можно изготовить из разных материалов и разными способами. Способ изготовления изделия и те средства, которые для этого используются, определяют технологию производства.
• основные виды механической обработки материалов;
• что такое чертёж и технический рисунок;
• в чём состоит назначение черчения при изготовлении изделий.
• выполнять основные операции по обработке древесины и металла;
• строить простые чертежи и технические рисунки.
Технологии механической обработки материалов
Подумайте, какие инструменты можно назвать режущими. Является ли напильник режущим инструментом?
Для получения нужного изделия (материального блага) нужно отформовать имеющийся материал или удалить лишнее с заготовки, т. е. провести механическую обработку материала. Технологии механической обработки материалов делятся на три группы: обработка без удаления части материала (например, стружки); обработка с удалением части материала; обработка с измельчением всей массы материала.
Обработка без удаления части материала. Примерами технологий обработки предмета труда без удаления части материала являются прокатка, прессование, ковка и штамповка (рис. 7.1).
При прокатке материал пропускают между валиками и придают ему нужную форму (рис. 7.1, а). В процессе прессования холодный или нагретый материал сильно сжимают с помощью пресса — производят давление на заготовку (рис. 7.1, б). При ковке по материалу наносят удары, придавая заготовке нужную форму (рис. 7.1, в). При штамповке деформируют плоские заготовки, делая их объёмными (рис. 7.1, г).
Процесс гибки — это сгибание пластичного материала под заданную форму.
Обработка с удалением части материала. Примерами технологий обработки предмета труда с удалением части материала являются разрезание, распиливание, вырубка штампами, строгание, долбление, сверление, точение, фрезерование, шлифование и др. (табл. 7.1).
Примеры обработки материалов
| Вид обработки | Определение. Применение |
| Разрезание и распиливание |
Для разрезания материала используют ножи, ножницы, специальные резаки.
Для распиливания используют пилы. На полотне пилы находятся зубья — резцы, которые и распиливают материал. Распилить изделие из древесины легче и экономичнее, чем разрубить его топором.
Инструментом для строгания являются: рубанок, резец, струг. На производстве эту операцию выполняют на строгальных и фуговальных станках (На фуговальных станках строгают заготовки из древесины, а на строгальных станках — заготовки из древесины или металла.).
При долблении заготовок из древесины пользуются долотом, стамеской и молотком. Долбление заготовок из металла и пластмасс производят на долбёжных станках с использованием долбёжных резцов.
Отверстия сверлят свёрлами различных конструкций с помощью коловорота и дрели, а на производстве — на сверлильных станках.
Инструментом для фрезерования является фреза.
При шлифовании поверхность заготовки становится более ровной и гладкой. Этот процесс называют абразивной обработкой.
Древесину разрубают топором на поленья. Зубилом разрубают на части заготовки из металла или срубают с них слой металла. При этом по зубилу ударяют молотком.
Для сгибания используют специальные гибочные устройства (приспособления).
Обработка с измельчением массы материала. Примерами процесса измельчения материалов являются процессы их дробления и размалывания.
Щебёнку для строительства дорог получают, раздробив природный камень (рис. 7.2, а). Для размалывания материала в порошок пользуются специальными мельничными устройствами. Например, муку для хлебобулочных изделий получают, размалывая зёрна злаков на мельнице (рис. 7.2, б).
С другими методами обработки материалов вы познакомитесь в следующих классах.
Словарь
прокатка, прессование, ковка, штамповка, разрезание, строгание, долбление, сверление, точение, фрезерование, шлифование, рубка, лущение, гибка, дробление, размалывание.
Проверьте себя:
1. На какие три группы делятся технологии механической обработки материалов?
2. К какой группе относятся методы ковки, сгибания?
3*. Какие технологические виды обработки материалов можно выполнить с помощью ножа?
4*. Чем принципиально отличается метод точения от метода фрезерования?
5*. Найдите в Интернете информацию о том, в каких областях производства применяется шпон.
* Подумайте, какая технология обработки пищевых продуктов используется при работе блендером или электрическим измельчителем.
Урок 15. Технологии обработки конструкционных материалов
Урок 15. Технологии обработки конструкционных материалов
Почему технологии, основанные на методе резания, являются самыми распространенными в современном производстве?
Вы узнаете, что такое процесс резания и для чего он применяется на производстве.
Вы познакомитесь с видами технологий резания.
Вы научитесь разбираться во всех видах технологий по их предназначению.
резание, разрезание, пиление, сверление, строгание, долбление, точение, фрезерование, шлифование, полирование, резание водяной струёй
Основное содержание урока
Обработка конструкционных материалов резанием — это технологический процесс изготовления деталей заданных размеров и форм, а также требуемого качества поверхностного слоя путем удаления припуска с заготовки в виде стружки.
Основными технологиями обработки конструкционных материалов в условиях производства являются разрезание, пиление, сверление, строгание, долбление, точение, фрезерование, шлифование.
Разрезание небольших заготовок проводят ручными механическими или электрифицированными ножницами. Для разрезания тонколистового металла на производстве применяют специальные гидравлические гильотинные ножницы.
На производстве в распиловочных станках устанавливают дисковые вращающиеся пилы. Такие станки используются при обработке практически всех видов материалов. Широко применяются в производстве распиловочные станки с ленточными пилами. Пила в таких станках представляет собой непрерывную кольцевую зубчатую ленту. Такие станки используются при разрезании древесины, металлов, пластмасс и даже тканей. На производстве для пиления применяются станки и с поступательно-возвратным движением плоских и прямых полотен пил. Наиболее распространены такие станки в деревообрабатывающих и металлообрабатывающих производствах.
Производственные технологии сверления, строгания и долбления по способу выполнения этих операций сходны с технологиями обработки материалов с помощью ручных инструментов. Естественно, что масштаб таких работ в условиях производства гораздо больший. Оборудование для сверления, строгания и долбления зависит от масштабов и сложности работ.
Сверление — это вид механической обработки материалов резанием, при котором с помощью специального вращающегося режущего инструмента (сверла) получают отверстия различного диаметра и глубины, или многогранные отверстия различного сечения и глубины. Сверловочные работы в условиях производства производятся на обычных или специальных сверлильных и токарных станках. Отверстия большого диаметра высверливаются спиральными свёрлами или цилиндрическими фрезами. Например, цилиндрические фрезы используют в строительных работах для сверления больших отверстий в бетоне и камне.
В условиях производства машинные технологии строгания и долбления применяются только при обработке металлов и пластмасс.
Машинные технологии точения, фрезерования и шлифования наиболее распространены в промышленном производстве.
Точение — одна из самых древних технических операций, которая была автоматизирована с помощью примитивного токарного станка. При точении резцы срезают с заготовки тонкий слой материала, и при этом получаются идеальные цилиндрические поверхности, которые труднее создать с помощью ручных инструментов. Основными видами точения являются обтачивание (обработка наружных поверхностей) и растачивание (обработка внутренних поверхностей).
Фрезерование — это процесс механической обработки, при котором режущий инструмент (фреза) совершает вращательное движение, а обрабатываемая заготовка — поступательное. Официальным изобретателем фрезерного станка является англичанин Эли Уитни, который получил патент на такой станок в 1818 году. В зависимости от расположения шпинделя станка и удобства закрепления обрабатываемой заготовки — вертикальное, горизонтальное. На производстве в большей степени используют универсально-фрезерные станки, позволяющие осуществлять горизонтальное и вертикальное фрезерование, а также фрезерование под разными углами различным инструментом. При работе на фрезерном станке с ЧПУ заготовка может обрабатываться сразу с нескольких сторон. Необходимые размеры и формы изделия задаются специальной компьютерной программой.
Шлифование — это процесс механической или ручной обработки материала абразивными инструментами. Абразивный инструмент представляет собой твёрдое тело, состоящее из зёрен абразивного материала, скрепленных между собой связкой. Абразивные инструменты в подавляющем большинстве используются в виде шлифовальных кругов разнообразной формы. Кроме того, они могут использоваться в виде брусков, шкурок, паст и порошков. Механическое шлифование обычно используется для обработки твёрдых и хрупких материалов в заданный размер с точностью до микрона. А также для достижения наименьшей шероховатости поверхности изделия допустимых ГОСТом. В качестве охлаждения обычно используют смазочно-охлаждающие жидкости.
В современном производстве применяют технологию резания материалов водяной струёй под большим давлением. Струя воды под действием высокого давления с огромной скоростью вылетает из сопла. При этом на обрабатываемую деталь не оказывается высокотемпературное воздействие. При такой обработке материал не горит, не коробится, не растрескивается. Эта технология позволяет резать даже хрупкое стекло. Для большей эффективности резки в струю воды добавляется абразивный материал, например, мелкий песок. Это придает ей более сильное режущее действие.
Технология резания водяной струёй экологична. При резании струёй воды не происходит выбросов вредных веществ в окружающую среду.
Резание или резка — это разделение какого-либо физического объекта на две или более части с помощью силового воздействия специальным режущим инструментом.
Технологии резки — разрезание, пиление, сверление, строгание, долбление, точение, фрезерование, шлифование, полирование, резание водяной струёй.
Технология. 7 класс : учеб. для общеобразоват. организаций / [, , и др.]; под ред. . — М.: Просвещение, 2017.
Установите соответствие между технологией обработки и её определением.
| Долбление | процесс механической обработки, при котором режущий инструмент совершает вращательное движение, а обрабатываемая заготовка — поступательное |
| Точение | механическая или ручная операция по обработке твёрдых и хрупких материалов в заданный размер с точностью до микрона |
| Фрезерование | резание древесины с целью получения различных выемок, гнезд и проушин, нужных для выполнения столярных соединений |
| Шлифование | механическая обработка резанием наружных и внутренних поверхностей вращения с помощью токарного станка |
Что может быть режущим инструментом при обработке материала резанием?
Ножницы Фрезы Струя воды, поданная под большим давлением Сверло Молоток Чертилка Шлифовальный круг
К каждой иллюстрации подберите подходящую подпись.
Вставьте в предложение пропущенное слово или словосочетание в соответствии со смыслом.
Древесные материалы нецелесообразно обрабатывать_____________.
водяной струёй под большим давлением резанием сверлением долблением
Какие существуют основные технологии обработки конструкционных материалов резанием?
Пиление Сверление Прессование Точение Фрезерование Ковка Литьё
Какая из технологий резания наиболее пригодна для резки стекла?
Разрезание Пиление Сверление Строгание Долбление Точение Фрезерование Шлифование Полирование Резание водяной струёй
На каких станках в производстве сверлят круглые отверстия?
Строгальный станок Сверлильный станок Фрезерный станок Долбежный станок Токарный станок Шлифовальный станок
Найдите станок, которым на производстве делают пазы в заготовках.
Строгальный станок Сверлильный станок Фрезерный станок Долбежный станок Токарный станок Шлифовальный станок
Вставьте в предложение пропущенное слово или словосочетание в соответствии со смыслом.
… — это вид механической обработки материалов резанием, при котором с помощью специального вращающегося режущего инструмента получают отверстия.
резание сверление долбление шлифование
Какие технологии не применяются при ручной обработке материалов?
Ножницы Фрезы Струя воды, поданная под большим давлением Сверло Молоток Чертилка Шлифовальный круг
Какие технологии не применяются при ручной обработке материалов?
Разрезание Пиление Сверление Строгание Долбление Точением Фрезерование Шлифование Полирование Резание водяной струёй
Какие материалы относят к неметаллическим?
Пластмассы, каучуки, резины, клеи, керамика Пластмассы, дерево, сталь, композиционные материалы Силумины, бронзы Чугуны, стали
Какие материалы обрабатывают пилением?
Металл Древесина Пластмассы Синтепон Войлок Камень
Какая технология наиболее пригодна для резки стекла?