МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ДОНЕЦКОЙ НАРОДНОЙ РЕСПУБЛИКИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «ДОНЕЦКИЙ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЙ ЛИЦЕЙ АВТОТРАНСПОРТА» МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА ОТКРЫТОГО УРОКА Тема: Накатные ролики, их разновидности, назначение Дисциплина: МДК.01.01 Технология металлообработки на токарных станках 2019 1 В методической разработке изложена методика проведения теоретического занятия по теме: «Накатные ролики, их разновидности, назначение». Работа содержит в себе детальный план урока, задания для закрепления материала, презентацию. Методическая разработка может быть полезна для преподавателей профессионального цикла машиностроительной направленности образовательных организаций среднего профессионального образования. Составитель: Жаркова Светлана Анатольевна, преподаватель профессионального цикла ГПОУ «Донецкий профессиональный лицей автотранспорта», специалист первой категории. Рецензенты: Кинаш И.М., методист ГПОУ «Донецкий профессиональный лицей автотранспорта» Лахин А.М., преподаватель кафедры «Технология машиностроения» ГОУ ВПО «Донецкий национальный технический университет», к.т.н., доцент Рассмотрено и одобрено на заседании методической комиссии ГПОУ «Донецкий профессиональный лицей автотранспорта», протокол №____ от ________________ г. 2 СОДЕРЖАНИЕ Введение 4 План занятия 6 Структура занятия 8 Ход занятия 9 Заключение 13 Список использованной литературы 13 3 ВВЕДЕНИЕ Режущие инструменты предназначены для механической обработки различных материалов. Они широко используются в разных отраслях народного хозяйства: в машиностроении, приборостроении, горном деле, деревообрабатывающей промышленности, медицинской промышленности, в сельском хозяйстве и т. д. Режущий инструмент придает заготовке нужную форму и размеры. Его работоспособность и надежность оказывают существенное влияние на экономическую эффективность машиностроительного производства. Основные требования, предъявляемые к режущим инструментам, определяются их служебным назначением: способностью выполнять требуемые функциональные действия, обеспечивая при этом образование соответствующих поверхностей на заготовке и необходимые экономические показатели процесс процесса обработки. Возможности процесса резания обрабатываемой заготовки обеспечиваются материалом режущей части инструмента, а также правильным выбором его геометрических параметров. Получение требуемой формы, размеров и качества обработанной поверхности детали обеспечивается конструкцией инструмента (в первую очередь его режущих кромок), а также особенностями крепления, базирования и регулирования инструмента на размер. Для обеспечения процесса резания режущим инструментам придается определенная форма с соответствующими геометрическими параметрами режущей части в зависимости от вида, назначения и условий обработки. Геометрические параметры режущей части инструмента оказывают существенное влияние на процесс резания, качество обработки, ее производительность и экономичность. Оптимальные геометрические параметры инструмента зависят от конкретных условий обработки. В зависимости от конструкции инструмента и характера обработки конкретные значения геометрических параметров режущей части различных инструментов могут изменяться в очень широких пределах. Однако для всех инструментов установлены единые определения важнейших поверхностей и единые обозначения углов режущей части. Значимость темы заключается в том, что материал урока является базой для изучения режущих, вспомогательных, мерительных инструментов в дисциплинах профессионального цикла, таких как технология машиностроения, технологическая оснастка, технологическое оборудование, проектирование режущего инструмента, метрология, стандартизация и сертификация, экономика отрасли и др. Только зная геометрию токарного 4 резца, можно овладеть приемами заточки важнейших видов режущего инструмента. Глубокое и осознанное изучение темы поможет студентам в дальнейшем овладеть высокопроизводительными способами труда на современном оборудовании, понять сущность и социальную значимость своей будущей профессии, ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности. Актуальность методической разработки заключается в использовании полученных знаний при изучении новых технологий обработки материалов. Цели и задачи методической разработки соответствуют программным требованиям изучаемой дисциплины. Новизна учебного материала заключается в рассмотрении нано-технологий, применяемых для изготовления резцов из сверхпрочных материалов, способствующих надежности и долговечности современных конструкций. С появлением сверхпрочных материалов началась новая эпоха в машиностроении. 5 ПЛАН УРОКА Методическая цель: показать пути достижения активизации познавательной деятельности студентов на основе использования новых информационных технологий. Тема урока: Накатные ролики, их разновидности, назначение. Основная цель урока: формировать понятия о накатных роликах. Задачи: образовательные: - формировать понятия о накатных роликах, о значении их в образовании резьбы; развивающие: - развивать техническое, логическое и абстрактное мышление; - развивать пространственное воображение, кругозор, интеллект; воспитательные: - воспитывать стремление к непрерывному совершенствованию своих знаний; - воспитывать чувство гордости за свой город, республику; Осваиваемые общие компетенции: - понимать сущность и социальную значимость в своей будущей профессии; - работать в коллективе и команде, эффективно общаться друг с другом; - ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности. Тип урока: урок усвоения новых знаний Вид занятия: лекция. Методы обучения: объяснительно-иллюстративный и репродуктивный. Средства обучения: - наглядные: набор презентационных слайдов -аудиовизуальные: ПК, интерактивная доска, мультимедийный проектор Межпредметные связи: математика, инженерная графика, проектирование режущего инструмента, материаловедение, технология машиностроения, техническая механика. 6 Содержание урока: 1. Накатные ролики. 2. Их разновидности. 3. Назначение. Учебная литература: Основная: 1.Гоцеридзе Р.М. Процессы формообразования и инструменты, - М.: Академия, 2006. – 384 с. 2.Гапонкин В.А., Лукашев Л.К., Суворова Т.Г. Обработка резанием, металлорежущий инструмент и станки. - М.: Академия, 2008 – 195 с. Дополнительная: 1. Аршинов В. А., Алексеев Г. А. Резание металлов и режущий инструмент.- М.: Машиностроение, 1996 – 298 с. 2.Косилова А.Г. Справочник технолога - машиностроителя. Т.2 - М.: Машиностроение, 1986 – 496 с. Домашнее задание: Подготовиться по теме: 1.Накатные ролики, их разновидности, назначение. 7 СТРУКТУРА УРОКА Название элемента урока 1 I Организационный этап II Этап подготовки студентов к активной познавательной деятельности, актуализация знаний. III Изучение нового материала V Подведение итогов урока. Учебные вопросы занятия Время (мин) Примечание 2 3 4 Приветствие. Проверка готовности к занятию. Психологический настрой студентов Сообщение цели и темы урока. Обзор знаний, необходимых для изучения нового материала. Определение накатного ролика. Межпредметные связи. Накатывание резьб. Методы накатывания резьбы. Организует беседу по обсуждению результатов работы учащихся. 2 10 26 7 Создание доброжелательного психологического климата в группе Мотивация учебной деятельности. Важность и значимость выполняемой работы. Объяснительноиллюстративный метод Обобщение Рефлексия 8 ХОД УРОКА I Организационный этап: Вступительное преподавателя. Проверка готовности к уроку. слово (Демонстрация титульного слайда) II Этап подготовки студентов к активной познавательной деятельности, актуализация знаний. Преподаватель озвучивает цель урока и тему урока. Прежде чем приступить к изучению нового материала, давайте с вами повторим материал предыдущих уроков. Дать понятие: резьба, способ получения резьбы: 1. На токарных станках резьбонарезными резцами и гребенками, 2. Метчиками и плашками, 3. Винторезными и резбонарезными головками, 4. Резьбофрезерование однониточными и многониточными фрезами, 5. Резьбошлифование на материалах повышенной твердости 6. Накатывание резьбы. (показ слайдов) Резьба́ — это равномерно расположенные выступы или впадины постоянного сечения, образованные на цилиндрической или конической поверхности по винтовой линии с постоянным шагом. Является основным элементом резьбового соединения, винтовой передачи, а также червячного соединения зубчато-винтовой передачи, обеспечивают получение резьбы высокой точности размеров и качества поверхности. Резьбонарезными резцами-метод малопроизводительный: при обработке однониточным резцом формирование резьбы происходит за 3-15 проходов. Применяется в условиях единичного и мелкосерийного производства и ремонтных мастерских. В отличие от простого токарного резца, у резьбового резца угол α переносится на ребро, а по задним поверхностям имеются боковые задние углы α1 и α2=2-3°, уменьшающие трение задних поверхностей о витки резьбы. Угол γ=0 с целью уменьшения искажения профиля резьбы. Многониточные резцы называют гребенками. Режущая часть гребенки срезается под углом φ, образуя заборный конус. Благодаря этому нагрузка распределяется между 2-3 зубьями гребенки, что позволяет уменьшить число проходов при нарезании. Калибрующая часть длиной 4-6 зубьев предназначена для зачистки резьбы. Виды резьбовых резцов и гребенок: 9 1.Стержневые: применяются на универсальных токарных станках, относятся к фасонным резцам. Из-за трудности изготовления не получили широкого применения. 2. Призматические: применяются для нарезания резьб с крупным шагом. Изза трудности изготовления не получили широкого применения. 3. Круглые: применяются на станках-автоматах и полуавтоматах. Отличаются от стержневых высокой точностью, имеют большой срок службы – большое количество переточек. Метчик – представляет собой винт, снабженный продольными прямыми или винтовыми канавками, образующими режущие кромки. В зависимости от диаметра метчики бывают 2-х, 3-х, 4-х, 6-ти и 8-ми канавочными. Чем больше канавок, тем чище резьба. Метчиками нарезают внутренние резьбы невысокой или средней точности (качество резьбы ухудшается при обратном ходе метчика, а так же искажается профиль резьбы метчика при термообработке). Для повышения качества резьбы применяют комплект метчиков: При шаге резьбы до 3мм – чистовой и черновой метчики При шаге резьбы более 3мм – чистовой, получистовой и черновой. Виды метчиков: Ручные метчики (для нарезания резьбы вручную); гаечные метчики (для нарезания резьбы на гайконарезных автоматах); машинные метчики (для нарезания резьбы на станках); плашечные метчики (для нарезания резьбы в плашках) отличаются от гаечных наличием заборного конуса большой длины; калибровочные метчики (для повышения качества нарезанной резьбы); регулируемые метчики; самооткрывающиеся метчики (не требуют свинчивания). Плашки предназначены для нарезания наружных резьб невысокой или средней точности. Работа плашки аналогична работе метчика. Плашка во внутренней полости имеет нарезку и при навертывании на деталь нарезает резьбу за 1 проход. Круглая плашка вставляется в гнездо плашкодержателя или воротка. Гнезда с углом 60° служат для закрепления ее в воротке. Гнезда с углом 90° служат для регулировки, если плашка разрезная. Виды плашек: 1.Резьбонарезные плашки: круглая плашка применяется для нарезания резьбы и для ее калибрования. При заклинивании плашки узким шлифовальным кругом можно разрезать тонкую перемычку, тогда плашка будет регулируемой. Квадратные и шестигранные плашки удобны при монтажных работах, т. К. позволяют нарезать резьбу с помощью гаечного ключа. 10 2. Трубчатые плашки (φ=45°, γ=15…20°): плашка имеет перья, на которых нарезана резьба. Перед нарезанием резьбы на плашку одевается кольцо и плашка настраивается на размер. После нарезания резьбы кольцо разжимается, перья расходятся, плашка легко снимается с нарезанной резьбы. При этом чистота поверхности не ухудшается, производительность повышается. Такая плашка легко затачивается и имеет большой срок службы. Резьбонарезные головки: Применяются на токарно-револьверных станкахавтоматах и сверлильных станках. За один оборот такой головки формируется виток резьбы, так как резьба гребенок смещена относительно друг друга на 0,25р. Классификация резьбонарезных головок: 1.По характеру работу 1.1. Вращающиеся (на станках-автоматах, сверлильных и болторезных станках) 1.2. Стационарные (на токарно-револьверных станках); 2. По типу гребенок 2.1. С круглыми гребенками 2.2. С призматическими гребенками (с радиальным или тангенциальным расположением ножей); 3. По возможности свинчивания 3.1. Самораскрывающиеся (после нарезания резьбы гребенки разводятся в стороны) 3.2. Регулируемые (обеспечивают регулирование гребенок на размер, но отвод гребенок не обеспечивают). III. Изучение нового материала Накатывание резьб. В промышленном производстве получил распространение процесс обработки поверхностной деформации. Метод токарной накатки основан на пластических качествах металла. Это позволяет получать остаточную деформацию, не нарушая целостность материала. Этот способ дает возможность упростить обработку, снизить число отходов, выдержать ГОСТ. Формообразование при процедуре накатывания выполняют без получения стружки. Оно состоит в том, что инструмент (ролик, резец и т. д.) вдавливается в тело материала и за счет поверхностной деформации получают соответствующий профиль. Как видим накатка – это холодный способ обработки поверхностного слоя детали в процессе, которого формируется сетка, резьба, риски, насечки и другие шероховатости, не нарушая ГОСТ. Это разрешает на поверхности ряда деталей (ручках, рукоятках, головках винтов) машин и аппаратов для удобства в эксплуатации 11 иметь шероховатость в виде определенного рифленого узора. На данный момент практикуется два основных вида накатки токарной: - формообразующая; - упрочняющая; Первый вариант применяют в формообразовании зубьев на колесах и валах, резьбы на изделиях, нанесении шкалы на приборах. Упрочняющее накатывание поверхности материала используют для увеличения прочности и износостойкости. В ходе накатки токарной на поверхности поделки образуется наклеп, способствующий повышению эксплуатационных свойств материала, и выдерживается гост. Таким способом выполняют пластическую деформацию валов, втулок, осей и других изделий. Процедура токарной накатки выполняется быстро, а с учетом полученных дополнительных свойств изготовление таких деталей при серийном производстве становится экономически выгодным. Способ токарной накатки применяют для поделок в связи с повышением требований к рабочим характеристикам техники: прочности, высокой производительности, быстроходности, точности и прочих качеств. Данный метод применяют только на поделках с заранее подготовленной поверхностью. При накатывании в результате действия больших радиальных сил витки резьбы инструмента деформирует металл заготовки и образуют резьбу. Полученная резьба имеет более высокие механические свойства по сравнению с нарезанной. Повышается прочность и твердость. Методы накатывания резьбы: 1.Накатывание резьбы плоскими плашками. Применяется для накатывания резьбы на винтах, шпильках. Такой метод используется на специализированных станках-автоматах. Плашки допускают обработку резьбы на диаметре 3-24мм. 2. Накатывание резьбы роликом и плашкой. Применяется для накатывания резьбы на болтах, винтах. Метод имеет высокую производительность (100-120 шт/мин). 3. Накатывание резьбы роликами (более совершенно по сравнению плашками). Ролики работают с малыми давлениями, что позволяет накатывать резьбу на более тонкостенных деталях, а так же на материалах повышенной твердости. Ведущий ролик 3 подается по направлению к заготовке 2 и ведомому ролику 1. образование резьбы заканчивается после нескольких оборотов заготовки. Скольжения между роликами быть не должно. Центр заготовки должен быть чуть выше центра роликов: h=0,1-0,3мм – для накатки винтов 12 h=0,2-0,6 мм – для накатки метчиков. Вопрос 1.С помощью какого инструмента происходит накатывание резьбы? 2.Какая получается резьба при накатывании? 3.Перечислите методы накатывания. IV. Заключительная часть. На сегодняшнем уроке мы с вами познакомились с накатными роликами, их разновидностями, назначением. Преподаватель благодарит студентов за урок. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Тема урока «Накатные ролики, их разновидности, назначение» является одной тем при изучении дисциплины. Она изучается по программе. Методическая цель урока достигается посредством применения интерактивной доски, набора презентационных слайдов. Обучающая цель урока достигается решением образовательных, развивающих, воспитательных и здоровье сберегающих задач. Эффективность урока обеспечивается его структурой: подготовка к усвоению новых знаний, изучение новых знаний, закрепление материала. Предложенная методика позволяет соблюсти дидактические принципы формирования знаний, умений, навыков. ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1 Гапонкин В.А., Лукашев Л.К., Суворова Т.Г. Обработка резанием, металлорежущий инструмент и станки. - М.: Машиностроение, 1990. 2. Гоцеридзе Р.М. Процессы формообразования и инструменты, - М.: Академия, 2006. – 384 с. 3. Шиянов Е.Н. Развитие личности в обучении. – М.:Академия, 2000 13
