Сверление металлов

  Содержание 

  Введение………………………………………………………………………...2

  Раздел 1. программа раздела «Технология  обработки древесины» для учащихся 5 класса

1. Обоснование программы по сверлению древесины……………………..5
2. Инструменты, приспособления и оборудование для выполнения операции ………………………………………………………………….14
3. Цели и задачи изучения раздела «Технология обработки древесины» для учащихся 5 класса……………………………………………………21
4. Методические рекомендации по проведению занятий ………………..23

Раздел 2. План –  конспект занятия на тему: «Сверление древесины» для учащихся 5 класса……………………………………………………………….24

Раздел 3. Методические материалы для проведения педагогического  эксперимента……………………………………………………………………..33

Заключение……………………………………………………………………….34

Список литературы………………………………………………………………36 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  Введение 

     Дерево, как строительный материал известно, с древнейших времен. Исторические и географические условия Древней  Руси способствовали развитию древнего зодчества, созданию замечательных  кадров русских строителей [4].

     В годы Великой Отечественной войны  деревянные конструкции нашли широкое  применение в гражданских и производственных зданиях, оборонительных сооружениях  и мостах. В послевоенный период, характеризуемый резким повышением уровня индустриализации строительства, соответственно меняются и типы деревянных конструкций. Основными становятся сборные конструкции заводского изготовления; клееные конструкции, позволяющие возводить капитальные  сооружения больших пролетов из обычных  и даже маломерных пиломатериалов; брусчатые конструкции на пластинчатых нагелях и конструкции индустриального изготовления [6].

     Широкому  применению древесины в строительстве  способствуют ее высокие технические  достоинства. Она по сравнению с  металлами и камнем легко обрабатывается, при небольшой массе обладает относительно высокой прочностью, отличается малой теплопроводностью, плохо  поддается разрушительному действию кислот и щелочей, прочно склеивается, нередко имеет красивый внешний  вид и хорошо воспринимает внешнюю  отделку. Вместе с тем древесина  не лишена некоторых отрицательных  свойств. При изменении влажности  она усыхает, разбухает, коробится  и растрескивается. Ее прочность, твердость  и другие механические свойства в  различных направлениях неодинаковы, она горит, недостаточно стойка против загнивания и поражения насекомыми. Кроме того, древесина часто имеет  пороки — большое количество сучков, кривизну и т. п.

     В деревообрабатывающей промышленности в настоящее время вырабатывают прессованную древесину, которая не имеет недостатков древесины  естественного строения, намного  превосходит ее по механическим свойствам. Промышленность также выпускает древесноволокнистые плиты (фибролитовые, ксилолитовые и др.), получившие широкое распространение в сельском строительстве. На изготовление их используют преимущественно отходы, получаемые при механической обработке древесины. Большое развитие в строительстве получили клееные деревянные конструкции, на изготовление которых используют клеи, от свойств и качества которых зависит прочность изделий [7].

     На  деревообрабатывающих заводах конструкции  из дерева изготовляют поточными  методами с переходом изделия  от одного станка к другому в соответствии с технологическим процессом. Цеха, в которых ведут заготовку  элементов деревянных конструкций, оборудуют полуавтоматическими  и автоматическими линиями с  программным управлением. Обработку  древесины на заводе ведут в определенной последовательности, технологический  процесс начинается с раскроя  древесины (бревен, брусков, досок и  др.), т. е. с распиловки, просушки, строгания, придают изготовляемым элементам  необходимую форму. Далее готовые  элементы соединяют в отдельные  узлы, из которых собирают целые  изделия. При необходимости изделия  антисептируют и отправляют на объект строительства.

     Наряду  с конструкциями заводского изготовления в сельском строительстве, там, где  древесина является местным строительным материалом, продолжают применяться  на базе малой механизации конструкции  построечного изготовления. Для обработки  древесины в построечных условиях применяют электрические ручные машины. При небольших объемах  работ, применяют ручные инструменты: поперечные и продольные пилы, струги, медведки и шерхебели для грубой острожки, рубанки и фуганки —  для чистой острожки, долота и стамески для долбления гнезд, сверла для  сверления. Среди основных приемов  плотницких работ выделяют: тесание, резание, пиление, сверление, долбление, строгание, шлифование и циклевание древесины. Для выполнения каждого из этих приемов необходим определенный набор инструментов и владение необходимыми знаниями [2].

     Целью нашей курсовой работы является: изучить  и описать технологию  сверления  древесины.

     Задачей является, определить и описать необходимость  изучения технологии сверления древесины; проанализировать литературу и полученные знания применить на практике при  выполнении практической части.

     Объектом  наших исследований является процесс  сверления древесины, предметом  – технологии  сверления древесины. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  Раздел 1. программа раздела  «Технология обработки  древесины» для учащихся 5 класса 

1. обоснование программы по сверлению  древесины

     Свою  нагрузку на новый учебный год  преподаватель обычно узнает в конце  текущего, следовательно, у него есть время и возможность спланировать (а по существу, «запрограммировать») свою деятельность, согласовав ее с  программой и календарными сроками  выполнения. Чтобы правильно организованный учебно-трудовой процесс вывел на конечные цели обучения учителю необходимо их четко представлять.

     Зная  объем своих учебных поручений, и имея учебную программу по технологии, можно приступать календарно-тематическому  планированию. Календарный план может  составляться на год, полугодие, четверть - как удобнее для учителя. Существует ряд моментов, которые при перспективном  планировании работы должны присутствовать.

     Независимо  от формы плана существует ряд  моментов, которые при перспективном  планировании работы должны присутствовать:

     1. Учебная программа для конкретного  класса распределяется по урокам. В программе четко указаны  часы, а при сдвоенных занятиях  один раз в неделю происходит  ясное распределение по месяцам  четвертям и т. д. При планировании  необходимо учитывать логическую  последовательность и взаимосвязь  уроков, т. е. должна целостная  система. Тема занятий заполняется  по одному конкретному уроку.  Она определяет основные вопросы,  подлежащие изучению, или основные  трудовые приемы, которые предстоит  усвоить учащимся.

     2. Из программы определяют круг  теоретических сведений (технологических  вопросов), с которыми преподаватель  планирует ознакомить учащихся. Это могут быть свойства обрабатываемых  на данном занятии материалов, сведения об устройстве используемого оборудования и приспособлений, особенностях подготовки инструментов и т.д.

     3. Наиболее существенным при перспективном  планировании является определение  круга практических действий  учащихся в процессе упражнений  или самостоятельной работы. Центральным  моментом здесь является выбор  объекта труда — конкретного  изделия запланированного к изготовлению  учащимися на данном занятии.

     В настоящее время учителю технологии предоставлена немалая свобода  для реализации авторских программ на уроках. Сегодня программа, оставаясь  для учителя ориентиром, оставляет  ему достаточно простора для того, чтобы строить самостоятельную  работу по собственному усмотрению. Он может сам выбирать подход изучения разделов, корректировать время на их прохождение, включать материал, связанный  с местными особенностями и традициями.

     Все это реально позволяет освободить систему обоснования своей методики преподавания от догматизма и устаревших подходов, которые основательно обременили педагогику трудового обучения, воспитания. Но в этих условиях возникает много  неясностей с организацией содержанием  производительного труда учащихся. Нужен ли он вообще а если нужен, то в каких формах. Делая попытки  использовать время, отводимое в  учебных планах на общественно полезный производительный труд учащихся (включая  производственную практику) для других целей.

     Конечно, успешно организовать детский труд не так просто. Для этого нужны  специальные условия. Если нет реальных возможностей для организации полноценного производительного труда, то следует  вообще отказаться от него, а не превращать дело в фарс. Главное условие, которое  необходимо при этом соблюдать, —  чтобы труд был продуктивным, чтобы  школьники видели и понимали, что  их деятельность приносит реальную пользу. Сюда входит и отбор основных форм организации работы учащихся, и особые требования к выполнению безопасных приемов труда, и научная организация рабочего места, и соблюдение технологической дисциплины.

     Рассмотрим  пример программы раздела «Технология  обработки древесины».

     Древесина — неповторимый по своим технологическим  и художественным свойствам природный  материал. Младшие школьники узнают о древесине, ее видах, основных свойствах, широком применении этого материала  в народном хозяйстве, о профессиях людей, занятых обработкой древесины. Учащиеся получают первоначальные представления  о технологии ее ручной обработки. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  Таблица 1

  Модуль. Обработка древесины

     Для проведения занятий по теме не требуется  какое-то особое сложное оборудование. Тем не менее, данный вид работы, если это возможно, лучше осуществлять в школьной мастерской или в кабинете трудового обучения, где имеются  для этого все необходимые  условия.

     Обработка древесины, обладающей значительной прочностью, твердостью (в отличие от бумаги, ткани), требует от младших школьников значительных физических усилий, выносливости. При выполнении таких операций, как  пиление ножовкой с использованием стусла, сверление заготовок дрелью, забивание гвоздей и др., младшие школьники совершают размашистые движения большой амплитуды, сопровождающиеся значительными энергетическими затратами.

     Отдельные этапы работы: разметка заготовки, отделка (раскрашивание, выжигание, резьба) и  др. – требуют от учащихся высокой  точности, аккуратности, выполнения мелких выверенных движений. При овладении  учащимися всеми операциями по обработке  древесины необходимы предварительные  тренировочные упражнения, основанные на инструктаже и показе учителем приемов и способов их осуществления.

     Особое  внимание учащихся систематически обращается на необходимость соблюдения правил безопасного обращения с колющими и режущими инструментами.

     Изделия, выполняемые школьниками, должны носить общественно полезную направленность. Они довольно разнообразны: игрушки  для детского сада и групп продленного  дня, наглядные пособия, дидактический  материал, необходимые предметы для  класса, школы. В процессе работы младших  школьников с древесиной анализируются  и широко используются математические, природоведческие, экологические, графические  знания, умения или навыки. Они конкретизируются и совершенствуются в ходе установления межпредметных связей трудового  обучения с другими предметами, появляются действенные стимулы к систематической  самообразовательной работе. 
 
 
 
 
 
 
 

     Таблица 2

Программа раздела «Технология обработки  древесины» 5 класс 

Технология  обработки древесины (16 ч)

     Изготовление  изделий из древесины налаженными  инструментами и на налаженном оборудовании

Вводное занятие (2ч)

     Содержание  и задачи раздела «Технология  обработки конструкционных материалов и элементы машиноведения». Организация  труда и оборудование рабочего места  для обработки древесины. Рациональное размещение инструмента на столярном  верстаке. Правила безопасности труда.

Сведения  по материаловедению (1ч)

     Древесина как природный конструкционный  материал. Применение древесины в  народном хозяйстве. Строение древесины. Породы древесины. Виды пороков древесины  и их характерные признаки. Текстура древесины и ее использование. Виды пиломатериалов.

Элементы  графической грамоты (1ч)

     Понятие о техническом рисунке, эскизе, и  чертеже детали призматической, формы. Главный вид, виды слева и сверху. Нанесение размеров. Правила чтения чертежа детали. Понятие об инструкционно-технологической  карте. Изучение конструкции и технических  требований, предъявляемых к изготавливаемым  деталям и изделию, ознакомление с технологией его изготовления: подбор заготовок, инструментов.

Разметка, строгание и пиление (4ч)

     Столярный или комбинированный верстак, его  назначение и устройство. Приемы и  последовательность разметки с помощью  шаблонов, линейки, угольника и рейсмуса.

     Инструменты, приспособления для строгания и  пиления. Устройство и назначение рубанка.

     Поперечные  и продольные пилы. Клинообразная  форма режущей части столярных  инструментов. Форма зубьев пил для  поперечного и продольного пиления.

     Стусло  как средство обеспечения заданной точности взаимного расположения обрабатываемых поверхностей детали и повышения  производительности труда при пилении.

     Приемы  строгания, поперечного и продольного  пиления. Правила безопасности труда  при выполнении этих операций.

Сверление отверстий. Изготовление изделий из древесины (2ч)

     Обозначение формы и размеров отверстий на чертеже. Виды сверл, устройство и область  их применения. Назначение и устройство коловорота и ручной дрели.

     Закрепление сверл. Приемы сверления коловоротом  и ручной дрелью. Контроль размеров отверстия. Правила безопасности труда  при сверлении.

Изготовление  деталей из древесины, имеющих отверстия. 
 
 

Отделка деталей и их подготовка к сборке (2 ч)

     Приемы  зачистки и полирования поверхностей деталей с помощью напильника с грубой насечкой, с применением  шлифовальной шкурки. Контроль шероховатости  поверхностей сравнением с образцами  или эталонами. Правила безопасности труда при выполнении отделочных операций.

Сборка  и отделка изделия (4 ч)

     Сборочный чертеж. Правила чтения сборочных  чертежей. Способы соединения деталей  из древесины (на гвоздях и шурупах). Последовательность соединения деталей  из древесины на гвоздях, шурупах, клее. Сборка изделия. Контроль точности взаимного  расположения деталей.

Украшение изделия выжиганием. Сущность данного  способа отделки. Инструменты и  приспособления, используемые при выжигании  Выжигание орнаментальных композиций обычным прибором для выжигания  и при помощи нагретых металлических  стержней определенного профиля (штемпелей).

     Подготовка  поверхностей под окраску. Окраска  изделия. Привила безопасности труда  при работе с лакокрасочными материалами.

Практические  работы

     Составление технического рисунка или эскиза детали призматической формы с одним-двумя  элементами. Чтение чертежей и инструкционно-технологических  карт изготавливаемых деталей.

     Подготовка  к работе: подбор и проверка заготовок, инструментов и

приспособлений  в соответствии с инструкционно-технологической  картой.

Организация рабочего места и создание безопасных условий труда.

     Изготовление  изделий, включающих операции: строгание  пласти и кромки; разметку, пиление  древесины поперек и вдоль  волокон с применением стусла; сверление отверстий с помощью  ручной дрели; зачистку обработанных поверхностей напильников с грубой насечкой и  шлифовальной шкуркой; покрытие лаком или водными красителями. Контроль качества изделий.

Лабораторно-практические работы

     1. Определение пород древесины  и ее пороков.

     2. Контроль основных параметров  качества деталей (формы, размеров, шероховатости каждой элементарной  поверхности и взаимного расположения  поверхностей на детали) призматической  формы и тел вращения.

     Таким образом, профессионализм учителя  технологии во многом определяется уровнем  его методической подготовки. Наиболее эффективные средства для решения  учебно-воспитательных задач могут  быть найдены (иногда интуитивным путем) в итоге длительной школьной деятельности, а могут стать результатом  освоения достижений педагогической науки. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Инструменты, приспособления и  оборудование для  выполнения операции сверления

     Сверление древесины – пожалуй, одна из самых  распространенных операций в столярных  и плотницких работах. Сверление  отверстий необходимо как для  соединений деталей, так и для  выборки лишней древесины и для  организации доступа других инструментов, например, полотна маятниковой пилы или стамески [5]. Сверлением выбирают в древесине круглые отверстия для нагелей, круглых шипов, болтов, шурупов, а также удаляют (высверливают) сучки древесины с последующей их заделкой деревянными пробками. Гораздо быстрее выдалбливать различные гнезда, предварительно просверлив отверстия [5].

     Сверло  – рабочий орган любого сверлильного станка, будь то ручная дрель или  стационарная машина.

     В зависимости от характера и условий  выполняемых работ используют, сверла разных видов. Режущие элементы сверл  должны обеспечивать свободный процесс  резания, получаемая стружка должна легко удаляться из отверстия. Конструкция  сверл должна быть такой, чтобы при  заточке не изменялись режущие параметры.

     В каждом сверле различают стержень, хвостовик и рабочую часть.

Стержень  может иметь разную длину; от длины  стержня зависит возможная глубина  сверления. У многих сверл стержень имеет специальную форму и  специальную обработку и приспособлен:

а) для  направления сверла;

б) для  зачистки боковых сторон высверливаемого  отверстия;

в) для  выбрасывания стружки.

     Хвостовиком называется верхняя, обычно утолщенная часть стержня квадратной или  шестигранной пирамидальной формы, которой сверло вставляется в  патрон приспособления для сверления (коловорот, дрель).

     Рабочая (режущая) часть сверла состоит из резцов. По конструкции режущей части  можно разделить сверла на три  основные группы: ложечные, центровые  и спиральные.

     Ложечное  сверло (его также называют перкой) представляет собой стержень, в нижней (рабочей) части которого сделан продольный желобок, оканчивающийся заостренным  жалом. При помощи жала сверло внедряется вглубь древесины и, кроме того, центрируется. Одна кромка желобка заточена на всю  длину и является режущей, вторая кромка служит направляющей. Такое  сверло работает при вращении в одну сторону. Столяры часто затачивают и вторую кромку — сверло тогда  работает при вращении в любую  сторону.

     Ложечное  сверло работает при нажиме на него сверху. Оно не приспособлено для  выбрасывания стружек, и для очистки  от стружек приходится вынимать сверло из отверстия. От этого снижается  производительность резания. Ложечное сверло применяют для высверливания  отверстий под нагели, винты, шурупы.

     Улитообразное сверло представляет собой разновидность  ложечных сверл. У него режущая кромка идет по конической винтовой линии; внизу  сверло оканчивается центрирующим концом в виде штопора. Улитообразным сверлом  легче работать, чем ложечным, так  как его нижний кенец как бы ввинчивает сверло в древесину, а  винтообразная канавка способствует выбрасыванию стружки.

     Недостатки  этого сверла - частая поломка тонкого  конца, сложная заточка, работа при  вращении в одну сторону. Назначение улитообразного сверла такое же, как  и всякого ложечного сверла.

     Шиловое сверло. Имеет форму трехгранного шила с хвостовиком, работает в обе  стороны. Служит для высверливания  гнезд под шурупы.

Центровое сверло. Рабочая часть этого сверла имеет вид лопатки с шилообразным острием — центром, боковым дугообразным резцом, называемым дорожником, и несколько  наклоненным плоским ножом, расположенным по радиусу. Назначение шилообразного острия — центрировать сверло, дорожника — обрезать древесину по окружности высверливаемого гнезда, плоского ножа — снимать обрезанную по окружности древесину в виде винтовой ленты.

Центровое сверло работает только в одну сторону  при нажиме на него сверху. Используют его главным образом для высверливания  отверстий под круглые шипы.

     Винтовое  сверло. У него стержень на 2/3 длины  сделан витым.

     Спиральное  сверло. Стержень на 2/3 длины охватывается винтообразной спиралью.

     Спирально-ленточное, или штопорное, сверло. Стержень на 2/3 длины представляет собой стальную ленту, скрученную штопором.

     Сверла  последних трех видов имеют в  рабочей части конический винтообразный  заглубитель, два дорожника и  два плоских ножа. Стружка легко  выбрасывается. Работают эти сверла поперек волокон при незначительном нажиме на них и даже без нажима. Служат для высверливания различных  отверстий диаметром от 6 до 40 мм.

     Пробочное сверло применяется для высверливания  сучков под заделку пробками, работает при нажиме на него сверху. Рабочая  часть сверла представляет собой  стальную цилиндрическую коробочку  с диаметральной перегородкой —  резцом.

     Зенковочное сверло (зенковка). Рабочая часть  этого сверла имеет вид конуса с продольными канавками на боковой  поверхности; служит зенковочное сверло для конического рассверливания верхней части отверстий под головки шурупов [8].

     Для сверления отверстий в различных  породах древесины поперек волокон  применяют сверла спиральные дереворежущие  с центром и подрезателем (рис. 1, а) диаметром 4...32мм, длиной 80...200мм. 

Рис. 1. Сверла 

а-спиральное дереворежущее с центром и  подрезателем, б - спиральное с конической заточкой, в - цилиндрическая пилка  с выталкивателем и цилиндрическим хвостовиком, г - то же, с коническим хвостовиком, д - диаметр сверла, А - диаметр хвостовика, l - длина рабочей  части, L - длина сверла.

     Для сверления отверстий в древесине  вдоль волокон применяют сверла спиральные с конической заточкой (рис. 1, б) длинной и короткой серий. Сверла короткой серии имеют диаметр 2...12мм, длину 45...145мм, длинной серии - диаметр 5...2 мм, длину 130...210мм.

Для выпиливания  пробок и заделки сучков используют цилиндрические пилки с выталкивателем (рис. 1, в, г). Кроме того, для сверления  отверстий в древесине применяются  сверла спиральные с цилиндрическим хвостовиком, оснащенные пластинами из твердого сплава, диаметром 5...16мм, длиной для укороченной серии 70...138мм, для  нормальной серии - 66...178мм.