Конспект урока по технологии "Деревообрабатывающее производство"

Предмет: Технология

Тема урока: Деревообрабатывающее производство

Цель урока: исследовать объект изучения, познакомить обучающихся со значением древесины для производства и жизни человека, свойствами древесины, видами пиломатериалов и способами их производства, учить находить и анализировать информацию, формировать новые понятия, развивать приёмы самостоятельного планирования деятельности, воспитывать интерес к предмету и уважение к людям рабочих профессий.

Тип урока: урок открытия нового знания.

Методы и формы обучения: исследовательский, словесный, проблемный, объяснительно – иллюстративный, практический, фронтальный, групповой.

Основные понятия и термины: пиломатериалы, текстура, древесина, столяр.

Прогнозируемые результаты

личностные:

• проявляют интерес к занятиям предметно – исследовательской, практической деятельности;

• соблюдают требования по технике безопасности;

• обладают первичными умениями оценки деятельности на уроке.

метапредметные:

• способствовать формированию умений находить информацию, анализировать и выделять общее, выбирать наиболее оптимальный алгоритм действий;

• создать условия для участия в коллективных обсуждениях, умения строить понятийные речевые высказывания, отстаивать собственное мнение, формулировать вопросы и ответы;

• способствовать воспитанию уважения к людям разных профессий, развитию интереса к предмету.

предметные:

• познакомятся со значением древесины для производства и жизни человека,

• получат представление о свойствах древесины, видах пиломатериалов;

• познакомятся со способами их производства, научатся объяснять новые понятия.

Дидактические средства: учебник, операционные карты, карточки с заданиями для работы в парах, мультимедийная презентация. видеоролик

Оборудование: ящик с инструментами, медицинские халаты, ноутбуки, макет дерева, разноцветные листья, рисунки деревьев, образцы пиломатериалов.

Технологическая карта урока

ПРИЛОЖЕНИЕ

Сообщение о профессии столяр.

Много лет я работаю столяром. Каждый день я прохожу в свою мастерскую, беру инструменты и начинаю мастерить из дерева. Мне приходится рубить топором, забивать гвозди молотком, работать стамеской и долотом. Иногда строгать рубанком и пилить ножовкой, вытачивать посуду и изготавливать мебель, делать орудия труда. Меня приглашают на строительство домов и даже кораблей. В прочем моя профессия очень востребована и интересная. Иногда я делаю игрушки для детей. Профессия столяра очень древняя, требует строгого соблюдения правил по технике безопасности и умелого обращения с любым инструментом.

Дневник научных открытий

Дневник научных открытий

Дневник научных открытий

Дневник научных открытий

Дополнительный материал

Древесина - древнейший конструкционный материал, которым человечество стало пользоваться для изготовления орудий охоты и труда уже на самых ранних стадиях своего развития.В большинстве стран, и особенно в странах богатых лесом, развитие материальной культуры человеческого общества на всех этапах его истории было теснейшим образом связано с все расширяющимся применением древесины в строительстве, быту, технике и искусстве, с развитием и совершенствованием ее обработки и переработки. Из древесины строили жилища и хозяйственные постройки, сооружали мосты и суда, изготавливали орудия охоты и рыболовства, разнообразный хозяйственный инвентарь, мебель, посуду, транспортные средства, всевозможные емкости, музыкальные инструменты и др.

Древесина применялась для изготовления разнообразных орудий труда в сельском и домашнем хозяйстве, а с появлением ремесел стала одним из. Первых конструктивных материалов для изготовления прядильных, ткацких, мельничных, гончарных и других станков. С развитием промышленного производства древесина применялась в качестве одного из основных конструкционных материалов во многих отраслях машиностроения, особенно транспортного. Еще в первой четверти нашего столетия древесина широко применялась в вагоностроении, судостроении, автомобилестроении и авиастроении. Из древесины изготавливали многие детали сельскохозяйственных машин, каркасы кабин легковых и грузовых автомобилей, фюзеляж, обшивку и винты самолетов, каркасы и обшивку пассажирских и товарных вагонов, многие детали конструкций пассажирских и грузовых судов и др.

Начиная со второй четверти текущего столетия развитие производства высокопрочных легированных сталей и легких металлов (в первую очередь алюминия), а также успехи химии полимеров и развитие их производства привели к постепенному вытеснению этими материалами древесины из основных отраслей транспортного машиностроения, и в первую очередь из авиа- и вагоностроения, крупнотоннажного судостроения и др. Тем не менее большое значение древесины и изделий из нее в народном хозяйстве не снизилось и, несомненно, сохранится и в будущем. Объясняется это многими причинами, и прежде всего рядом ценных свойств древесины как конструкционного материала, а также и тем обстоятельством, что успехи химии и химической промышленности приводят не только к созданию новых синтетических материалов, но и расширяют возможности переработки традиционных материалов, в том числе и древесины за счет лучшего ее использования в сочетании с новыми материалами, а во многих случаях и за счет изменения самих свойств древесины в нужных направлениях. В настоящее время из древесины изготавливаются изделия тысячи наименований; сюда относятся прежде всего мебель всевозможных видов и назначений, разнообразные детали зданий и сооружений, детали и части сельскохозяйственных и многих других машин, всевозможные футляры точных приборов, радио- и телевизионных приемников, разнообразнейший хозяйственный инвентарь, чертежные и канцелярские принадлежности, спортивный инвентарь, музыкальные инструменты, игрушки и многое другое, причем производство некоторых из этих изделий выросло в стране в громадных размерах.

Изделия из древесины, как и любые другие, должны проектироваться и изготавливаться так, чтобы в достаточной степени отвечать потребностям народного хозяйства в целом и требованиям людей, которые пользуются этими изделиями. Для этого изделия должны обладать высокими эксплуатационными и технико-экономическими показателями, и прежде всего: соответствие своему функциональному назначению, высокие эстетические качества, прочность, долговечность, технологичность, малая материалоемкость и по возможности малая себестоимость. Первые четыре требования могут быть отнесены к эксплуатационным, последние три - к технико-экономическим.

Требования полного соответствия изделий их назначению также разнообразны, как и их функции. Для мебели, например, это удобство пользования ею, согласованность размеров мебели с анатомической особенностью строения и размерами (антропометрией) человеческого тела, размерами предметов, хранящихся в мебели, согласованность с высотой и планировкой помещений и т. д. Для оконных блоков это высокий процент световой поверхности от всей площади оконного проема, малые воздухопроницаемость и теплопроводность.

Требования к показателям, обеспечивающим достаточное соответствие изделия его функциональному назначению, обычно обусловливаются в технических условиях или стандартах. Так, например, ГОСТ 5994-79 устанавливает типы и функциональные размеры парт для школьников в зависимости от роста учащихся и основные параметры их размеров, обеспечивающие удобное положение учащихся, размещение портфелей или ранцев, учебников и карандашей. В связи с этим изделия могут изготавливаться только по соответствующей нормативно-технической документации на них в форме стандартов или технических условий.

Однако стандарт не исключает возможность и желательность постоянного совершенствования изделий в конструктивных решениях, отделки и т. д., обеспечивающих повышение эффективности производства.

В тесной взаимосвязи с функциональным назначением изделий находятся эстетические требования. Основную массу изделий из древесины составляют предметы, окружающие человека в его повседневной жизни. Исходя из этого, изделия должны быть совершенны в эстетическом отношении.

Известно, что свойства окружающей человека обстановки, удобство и красота вещей, их расположение, условия освещения, наличие или отсутствие шумов и запахов оказывают непосредственное влияние на психику человека, уменьшают или повышают его работоспособность в одних условиях, способствуют или не способствуют отдыху в других условиях и т. д. Все это относится к любым изделиям, которые формируют предметную среду, в которой находится человек на работе, в быту и отдыхе. Поэтому требования к эстетическим качествам современных изделий должны решаться на научной основе. Такой основой является техническая эстетика и эргономика - наука о законах художественного творчества в технике, выявленных на основе изучения взаимосвязи между человеком и окружающей его средой.

Технология изделий из древесины является научной и практической деятельностью в наиболее рациональных и эффективных способах изготовления изделий из древесных материалов. Технологический процесс включает не только механическую обработку древесины резанием, прессованием, гнутьем, соединение деталей, но и физические процессы нагрева и сушки материалов, химические явления при склеивании и отделке.

Процессы сушки и отделки древесины резко отличаются от процессов механической обработки, поэтому они являются предметом самостоятельных учебных дисциплин.

Изделия из древесных материалов обычно отличаются сложной конструкцией и состоят из большого количества разнообразных деталей, форма и размеры которых заданы чертежом изделия. В изделиях детали могут быть цельными и составными (клееными). Цельные детали вырабатывают из массивной древесины, а составные или клееные - из составных частей, Склеивают из шпона или вырезают из клееной фанеры, столярной плиты и т. д. Каждая деталь отличается своими характерными признаками, имеет свой технологический процесс изготовления. Технологический процесс производства всего изделия - это совокупность технологических процессов изготовления его деталей, сборки их в изделие и, если необходимо, обработки собранного изделия до полной готовности.

Технологический процесс изготовления каждой детали и изделия может быть разделен на ряд этапов - стадий, отличающихся друг от друга характером обработки (например, гнутье, резание, склеивание и т. д.) или различием цели, которая ставится на данном этапе (раскрой, механическая обработка и др.).

Технологический процесс изготовления изделий из древесины может быть разделен на типичные стадии, в той или иной последовательности, которые встречаются почти на каждом предприятии.

Сырьем для всех изделий служат древесные материалы в виде досок, древесностружечных, древесноволокнистых или столярных плит, фанеры и облицовочных материалов. Методы обработки древесных материалов в большей степени определяются их свойствами. Употреблять в производстве древесину необходимо при определенной влажности. Сушка или до сушка древесины и материалов перед запуском их в обработку - одна из первых стадий технологического процесса любого предприятия, изготавливающего изделия из древесины.

Механическая обработка древесных материалов на станках обычно начинается с раскроя, деления досок, фанеры, столярных плит и других материалов на отрезки определенных размеров, из которых путем фрезерования и других операций могут быть получены нужные детали. Такие отрезки после раскроя называют черновыми заготовками деталей.

Заготовки обычно проходят две стадии механической обработки. На первой стадии заготовки обрабатывают с четырех сторон по сечению и оторцовывают для придания правильной геометрической формы и точных размеров. Эту стадию обработки называют механической обработкой черновых заготовок. В результате ее выполнения получаются чистовые заготовки. Вторая стадия обработки заготовок включает формирование шипов и проушин, сверление отверстий, выборку гнезд, шлифование и т. д. Эту стадию называют механической обработкой чистовых заготовок. В результате ее выполнения получают готовые детали в заданной в соответствии с чертежами форме.

Такая последовательность превращения заготовок в детали необходима потому, что только на заготовках с обработанными поверхностями и заготовках, имеющих правильную форму и точные размеры, могут быть точно сформированы шипы, высверлены отверстия, гнезда и т. д. Приведенные две стадии превращения заготовок в готовые детали характерны только для деталей из цельной древесины. Составные (клееные) или облицованные детали проходят еще одну стадию - склеивание и облицовывание. В таком случае сначала выполняют склеивание и облицовывание, а затем окончательную механическую обработку заготовок.

Процесс сборки изделий из готовых деталей также можно разделить на ряд стадий. Первая из них - сборка деталей в сборочные единицы (рамки, щиты, коробки и т. д.). Такие сборочные единицы, прежде чем собирать в изделия, обрабатывают на станках для снятия провесов, выверки размеров и, если нужно, сверления гнезд, отборки профилей и т. д.

Последовательность дальнейших стадий технологического процесса зависит от

1.4. Особенности обработки древесины

Материал. Древесина является ценным природным сырьем, которое можно обрабатывать простейшими инструментами. Она обладает значительной прочностью, упругостью, имеет небольшой удельный вес. Но древесина растрескивается, усыхает, коробится, отчего меняется форма и размеры сделанных из нее предметов. Прежде всего, непосредственно заняться художественной обработкой дерева, необходимо получить хотя бы самое общее представление о свойствах древесины, ее строении и пороках.

Ствол древесины состоит из волокон, сгруппированных в радиальные кольца вокруг сердцевины. Это хорошо видно на поперечном разрезе. При разрезе, параллельном оси ствола, видны параллельные линии волокон. Если же разрез сделан под углом к оси ствола, появляются эллипсовидные линии, очертания которых становятся причудливее с уменьшением этого угла. Рисунок на поверхности древесины, получаемый при перерезании годовых слоев, известен под названием текстуры. Она различна у разных пород древесины. У липы и ольхи она почти незаметна, а у ореха, сосны, можжевельника она четко выражена. Текстуру древесины можно выявлять при обжигании, лакировании, травлении.

Породы дерева имеют разную твердость. Клен, дуб, самшит, груша, пальма, тис, орех считаются твердыми, мягкими — липа, осина, ольха, тополь, ива, сосна, ель, кедр. Береза занимает промежуточное положение. Для резьбы применяются преимущественно лиственные породы деревьев, из хвойных чаще используются сосна, кедр, тис.

Выбирая древесину для художественных работ, следует помнить: для рельефной резьбы пригодна древесина, лишенная свилеватости, косослоя (неравномерное, запутанное или косое строение волокон); портят резьбу сучки, а также отлуп (трещины по годичным слоям), что может обнаружиться только в процессе работы. Трещины получаются от неравномерности сушки древесины, поэтому следует изготавливать широкие доски для резьбы, склеивая их из нескольких узких, чтобы в каждой было противоположное расположение волокон. В таком случае коробление досок будет минимальным. Не следует применять древесину с червоточиной, гнилью и с проростью, омертвевшими и заросшими в стволе тканями.

Предназначенная для резьбы древесина должна быть высушена до 10 — 16% влажности. Сухая древесина лучше обрабатывается. Сушат древесину воздушным способом, под навесом, либо в специальных сушильных камерах.

1.5. Обработка древесины

Физические и механические свойства древесины являются факторами, влияющими на качество изготовления изделия.

•        цвет; важной декоративной особенностью и диагностическим признаком древесины является ее цвет. Каждая древесная порода имеет только ей присущий цвет. Цвет может меняться в зависимости от возраста, влияния воздушной среды, воздействия прозрачных отделочных материалов, угла отражения светового потока от изделия, сроков и условий эксплуатации вещи и т.д. Интенсивность цвета древесины усиливается с возрастом дерева и под влиянием прозрачных отделочных материалов. Степень декоративности древесины повышает ее блеск — способность отражать направленные световые лучи. Блеск зависит от породы древесины, степени гладкости поверхности и характера освещения.

•        текстура; не менее чем цвет, она определяет декоративную ценность древесины. Текстура — естественный рисунок на радиальном и тангенциальном срезах древесины, который зависит от характера расположения годичных колец и различной окраски в них ранней и поздней зон, строения самой древесины — рассеянно - или кольцепорового, наличия мелких или крупных сердцевинных лучей, отличающихся от окружающей их древесины по цвету, структуре, размеру и форме.

•        запах; почти каждой породе в той и или иной мере присущ своеобразный запах, зависящий от содержания в древесине различных смол. Дубильных веществ и пр. Сильный запах исходит от свежесрубленных деревьев хвойных пород: липы, осины, дуба и др. Слабый — от выдержанной древесины. По запаху порой можно судить о доброкачественности дерева, а в некоторых случаях он служит дополнительным признаком для определения породы дерева.

•        влажность; от нее во многом зависят свойства древесины. В древесине различают влагу связанную, находящуюся в стенках древесных клеток в виде тончайших прослоек, и свободную, заполняющую полости клеток и межклеточные пространства. Количество свободной влаги зависит главным образом от пористости древесины и ее наполненности, насыщенности водой. Чем древесина плотнее и тяжелее, тем меньше пор, и наоборот — чем легче и рыхлее, тем пор больше. Максимальная влажность древесины твердых пород колеблется от 80 до 120, а мягких — от 200 до 250 процентов.

•        гигроскопичность; гигроскопичностью древесины называется ее свойство поглощать влагу из окружающего воздуха. Гигроскопичность зависит от породы дерева меньше, чем от температуры и влажности воздуха. С повышением температуры влагопоглощение понижается. А повышением влажности воздуха увеличивается. Влагопоглощение вызывает изменение формы, размеров и прочности древесины, и именно от этого зависит прочность изделий. Гигроскопичность уменьшается при отделке продукции водоотталкивающими составами.

•        усушка и разбухание; усушка вызывает уменьшение в древесине содержания связанной влаги. Полное удаление такой влаги приводит к сокращению линейных и объемных размеров, и, наоборот — при увлажнении сухой древесины свыше точки насыщения волокон, то есть более 30 процентов влажности, она разбухает и увеличивается в размерах. Усушка вызывает такое нехорошее свойство как хрупкость и ломкость древесины.

•        твердость и прочность обычно представляют большой интерес для резчика. Твердость древесины – способность сопротивляться проникновению в данный материал постороннего тела, в данном случае — резца. Большие колебания в прочности вызывает неоднородность строения древесины в пределах одной породы и даже одного дерева. Большое влияние на твердость и прочность древесины оказывает влажность. Влажная древесина — мягче, лучше обрабатывается.

•        упругость и пластичность; упругость — способность возвращаться к первоначальному состоянию и размерам после прекращения воздействия на нее внешних сил. Упругость зависит от влажности и некоторых других факторов. Пластичность — способность материала сохранять ту или иную приданную ему форму, зависит от породы, возраста, влажности древесины

Способы обработки:

1.        пиление — обычно первая операция по обработке древесины ручным способом. Даже при хорошем инструменте от правильности пиления зависят и степень физических усилий, и производительность, и качество. Различают продольное и поперечное пиление. При пилении учитывают припуски не менее 3 мм;

2.        строгание — резание древесины закрепленным в корпусе или незакрепленным резцом;

3.        долбление — выполняется долотом (стамеской);

4.        резание — используются стамески самой различной конфигурации для зачистки, подгонки соединений и при подгонке криволинейных поверхностей;

5.        сверление — применяется для получения круглых отверстий под шканты, нагели и т.п., для черновой выборки фона — в резьбе;

6.        сплачивание и склеивание — соединение между собой кромками узких элементов;

7.        фрезерование — используются фрезы различных видов для выборки и черновой обработки поверхностей заготовок;

8.        шлифование — чистовая операция;

9.        полирование — очень часто — заключительная операция;

10.        нанесение покрытий — отделка поверхности изделия для придания соответствующего вида изделию.

Столярные изделия отделывают лакокрасочными и пленочными материалами, предохраняющими их от воздействия окружающей среды. Отделанные изделия имеют хороший внешний вид, их легче содержать в чистоте. Все виды отделки могут быть разделены на следующие основные группы: прозрачная, непрозрачная, имитационная и специальная.

При прозрачной отделке поверхность древесины покрывают бесцветными отделочными материалами, сохраняющими или еще более проявляющими текстуру древесины. Применяют ее для отделки мебели и высококачественных строительных изделий: окон, дверей, панелей, изготовленных из древесины ценных пород.