III. Вивчення нового матеріалу
1. Виникнення токарного верстата. Робота за підручником.
Учні читають текст підручника.
Розповідь учителя.
Створення досконалих токарних металорізальних верстатів розпочалось ще на початку XVIII ст. Удосконалюючи токарні верстати для обробки деревини, був сконструйований токарний верстат з «механічною рукою» — супортом, завдяки якому можна було виконувати роботи з високою точністю, більшою швидкістю і легкістю порівняно з тими верстатами, робота на яких виконувалась вручну навіть висококваліфікованими робітниками.
Рис. 1. Класифікація металорізальних верстатів
У XIX ст. було сконструйовано верстати з механічним кріпленням та переміщенням різального інструмента.
На сучасних металообробних підприємствах використовують металорізальні верстати, які більшість або всі технологічні операції виконують автоматично, без докладання фізичних зусиль людини. Ці машини називають автоматами. За допомогою комп'ютерів вони можуть виконувати найрізноманітніші технологічні операції, запрограмовані людиною.
2. Токарний верстат з обробки деревини як технологічна машина.
Розповідь учителя.
У шкільних навчальних майстернях виготовлятимуться вироби з металу, що мають циліндричну, конічну, фасонну поверхню, поверхню з виступами, уступами, різьбовою та іншою геометричною формою поверхні на токарно-гвинторізному верстаті марки ТВ-6 М.
Основними складальними одиницями (вузлами) токарно-гвинторізного верстата є станина, передня бабка, задня бабка, супорт, коробка подач, клинопасова передача, гітарний механізм (рис. 2).
Рис. 2. Схема розташування органів керування верстата: 1, 2 —рукоятки встановлення частоти обертання шпинделя; 1 —реверсивна кнопка ввімкнення та зупинки верстата; 2 —рукоятка переключення — «ходовий вал — ходовий гвинт»; З —рукоятка встановлення швидкості подачі; 4 — рукоятка включення гітарного механізму та зміни напрямку подачі; 5, 6 —рукоятки встановлення частоти обертання шпинделя; 7 — кожух патрона; 8 — захисний екран; 9 —рукоятка фіксатора різцетримача; 10 — лампа місцевого освітлення; 11 —рукоятка поперечної подачі; 12 — рукоятка верхніх полозків; 13 — рукоятка фіксатора пінолю; 14 —рукоятка фіксатора задньої бабки; 15 — маховик пересування пінолю; 16 — кнопка ввімкнення рейкового механізму; 17 — маховик поздовжньої подачі; 18 —рукоятка включення розсувної гайки; 19 —рукоятка включення поздовжньої механічної подачі; 20 — захисні кожухи ходового гвинта та ходового вала
Станина — це основа верстата, на якій монтуються основні його вузли. Вона має дві напрямні: передня напрямна слугує для пересування каретки супорта, задня — для пересування задньої бабки.
Передня бабка кріпиться на лівій частині станини. У верстаті ТВ-6М передня бабка слугує і коробкою швидкостей.
Обертальний рух коробці швидкостей передається від електродвигуна через клинопасову передачу. Передня бабка призначена для кріплення оброблюваної заготовки та надання їй обертального руху, зміни частоти обертання шпинделя (швидкості різання) та зміни напрямку обертання (реверс). Шпиндель передає обертальний рух заготовці, що обробляється, за допомогою трикулачкового патрона або планшайби з поводком, які нагвинчуються на його різьбову частину.
Гітарний механізм призначений для передачі обертального руху від коробки швидкостей до коробки подач. Механізм складається з кронштейна, на якому змонтовані шестерні.
Коробка подач отримує обертальний рух від коробки швидкостей через шестерні гітарного механізму і забезпечує три швидкості подачі супорта через ходовий вал та ходовий гвинт.
Супорт призначений для кріплення різця і надання йому руху подачі в потрібному напрямку. Для забезпечення правильного процесу різання при обточуванні деталей заданої конфігурації необхідно, щоб вершина різця пересувалася у горизонтальній площині, що проходить через вісь обертання заготовки. За поздовжньої подачі нижні полозки пересуваються вздовж осі обертання і напрямних станини. На поверхні нижніх полозків є напрямні у вигляді «ластівкового хвоста» для поперечних полозків.
На поверхні поперечних полозків закріплена поворотна плита, на якій установлені верхні полозки з різцетримачем. За допомогою поворотної плити можна повертати і встановлювати верхні полозки під необхідним кутом до осі обертання заготовки, що дає змогу виточувати короткі конуси.
Задня бабка токарно-гвинторізного верстата має таке саме призначення, що й задня бабка токарного верстата СТД-120М. Вона підтримує довгі заготовки під час їх обробки, а в пінолю кріпляться необхідні різальні інструменти, які мають хвостовик з конусом Морзе. Від задньої бабки токарного верстата з обробки деревини відрізняється лише формою корпусу та її фіксатором.
Різцетримач має форму паралелепіпеда з пазом по всьому периметру. Усередині різцетримача є отвір, через який проходить гвинт фіксатора. У верхній частині паза по його периметру розташовані болти з квадратними головками для кріплення різців. У різцетримачі можна одночасно закріпити чотири різці. Завдяки цьому перестановка різців під час роботи не потребує багато часу. Для їх установлення необхідно повернути рукоятку фіксатора проти годинникової стрілки і повернути різцетримач так, щоб потрібний різець став у робоче положення, і знову зафіксувати його рукояткою.
3. Кінематична схема верстата. Робота зі схемою.
Використовуючи плакат із зображенням кінематичної схеми токарно-гвинторізного верстата, повторити з учнями умовні позначення клинопасової передачі, позначення рухомих та нерухомих з'єднань.
Показую на кінематичній схемі (рис. 3) опори, вали, осі, шестерні, шківи, за допомогою яких відбувається передача руху і зусиль на робочий орган (шпиндель). Розуміння учнями принципу передачі руху буде більш ефективним, якщо з'ясування цих питань супроводжуватиметься демонстрацією безпосередньо на верстаті при знятих захисних пристроях.
Рис. 3. Кінематична схема токарно-гвинторізного верстата ТВ-6М
Необхідно з'ясувати загальний принцип передачі та перетворення руху за допомогою клинопасової передачі, зубчастих з'єднань (шестерень) приводного валу коробки швидкостей, проміжного валу, валу з рухомими блоками зубчастих коліс — на шпиндель. Розповідь супроводжується демонстрацією прийомів ручного управління цими механізмами та поясненням їх призначення. Немає необхідності пропонувати учням перекреслювати кінематичну схему верстата до робочих зошитів, оскільки на виконання цієї роботи витрачається багато часу.
4. Робоче місце токаря та догляд за верстатами. Фронтальна бесіда.
Яку територію шкільної майстерні називають робочим місцем?
Що має бути розміщено на робочому місці?
Де розміщується основний та допоміжний інструмент під час виконання робіт на верстатному обладнанні?
У яких зонах виникає небезпека отримання травми під час роботи на токарному верстаті з обробки деревини?
Коли можна приступати до роботи на токарному верстаті з обробки деревини?
Яких правил безпечної праці необхідно дотримуватись під час роботи на верстатному обладнанні?
Узагальнюючи відповіді учнів, повідомляю, що якість виготовлення виробів на токарних верстатах залежить не лише від дотримання технологій, передбачених графічним документом, але й належної організації робочого місця, технічного стану верстата, дотримання правил безпечної праці. Раціональна організація робочого місця передбачає найзручніший добір і розміщення інструментів, заготовок, робочих та допоміжних пристроїв і пристосувань.
Розповідь учителя.
Правильною вважається така організація робочого місця, за якої:
усе, що треба для роботи учня на верстаті, розміщується на близькій відстані, але так, щоб ніщо не заважало його вільним рухам;
усе, чим під час роботи користуються частіше, треба розміщувати ближче; все, що застосовується рідше, — далі. Усе, що береться правою рукою, — кладеться праворуч, лівою — ліворуч;
креслення й технологічні картки слід розміщувати на планшетах, а робочі зошити, підручники класти в один із ящиків інструментальної шафи;
заготовки і готові вироби мають лежати на стелажах, дрібні заготовки треба зберігати в ящиках, розміщених біля верстата на рівні рук учня. Інструменти, дрібні пристосування і документацію зберігають в інструментальному ящику.
Для підтримання порядку розробляю й вивішую спеціальні інструкції для обслуговування кожного робочого місця.
Робоче місце токаря — це ділянка виробничої площі, оснащена токарним верстатом, засобами виробництва, необхідними для забезпечення процесу виробництва. На робочому місці токаря розміщені верстат, стелажі або тумбочка з різальними й вимірювальними інструментами та пристроями до верстата, заготовки і готова продукція. Від раціональної організації робочого місця залежить продуктивність та безпека праці робітника. Інструменти та матеріали, що застосовуються під час роботи на верстаті, слід розміщувати у найбільш зручних для роботи місцях: ліворуч від токаря ті, які беруть лівою рукою, праворуч ті, що беруть правою рукою.
На робочому місці токаря мають бути тільки ті предмети, які необхідні для виконання певної роботи.
В інструментальній тумбочці дрібні інструменти мають лежати окремо від великогабаритних. Вимірювальний інструмент треба зберігати окремо від різального інструменту та іншого оснащення.
Робоче місце завжди має бути чистим, оскільки бруд і безлад призводять до витрат робочого часу, браку тощо.
Особливого догляду потребує верстат. Якість роботи верстата залежить від того, в якому технічному стані він перебуває. Так, необхідно періодично промивати та очищати від бруду сальники супорта, тому що з часом у них накопичується дрібна металева стружка, яка може призвести од утворення задирок на напрямних станини.
За напрямними станини, поперечними та верхніми полозками також потрібен ретельний догляд. Шар мастила на напрямних станини та полозків завжди має бути чистим. Не можна допускати, щоб при русі супорта або полозків по напрямних залишався брудний слід. У цьому випадку необхідно вимкнути верстат і промити полозки.
Перемикання частоти обертання шпинделя необхідно здійснювати тільки за повної зупинки верстата, інакше виникають різкі удари зубів шестерень, унаслідок чого шестерні швидко зношуються і виходять із ладу.
Особливу увагу слід звернути на те, щоб не перевантажувати верстат, бо тоді під час роботи виникає сторонній шум, пробуксовує пас, перегріваються підшипники шпинделя та електродвигун.
При підтримці заготовок заднім центром піноль слід висувати на незначну величину. Це зберігає її від передчасного зношування, забезпечує надійніше кріплення деталі.
Переключення рукояток коробки подач необхідно виконувати тільки при мінімальних обертах шпинделя.
Робоче місце токаря є зоною підвищеної небезпеки. Небезпечні ситуації створюються рухомими частинами верстата, стружкою, що відлітає. Нещасні випадки під час роботи на токарних верстатах трапляються внаслідок відсутності або несправності засобів захисту;
ненадійного закріплення деталі та інструмента; несправності і притуплення різального інструмента; надягання і зняття паса на ходу верстата; безладу на робочому місці.