Труд (Технология) модуль «Технологии обработки материалов и пищевых продуктов», презентация по теме "Технологии механической обработки металлов с помощью станков", 7 класс

Модуль «Технологии обработки материалов и пищевых продуктов»

Технологии механической

обработки металлов

с помощью станков

7 класс

Цели урока:

• познакомить учащихся с технологиями механической обработки металлов с помощью станков, со станками для механической обработки металлов;
• формировать навыки различать станки для механической обработки металлов;
• воспитывать усердие и внимательность в работе.

Механическая обработка металлов — совокупность технологических операций, с помощью которых меняют форму, размеры и свойства металлических заготовок, удаляя лишний материал. Такая обработка охватывает целый спектр действий — от грубого снятия крупных объёмов металла до финишной шлифовки, что позволяет достигать точных геометрических параметров и желаемых эксплуатационных характеристик.

Основной принцип технологии — контакт режущего инструмента с заготовкой, в результате образуется стружка и формируется окончательная форма детали.

Из истории

Люди начали осуществлять обработку металлов тогда, когда получили первые инструменты, способные менять свойства металлов. Эти приспособления создавались из высокопрочных материалов, которые могли воздействовать на более мягкие составы. Инструменты имели особую конструкцию и применялись так, чтобы риски необратимых повреждений обрабатываемых предметов были минимальными. Так как ранее точность была неважной, технологии прошлого были примитивными, поэтому не позволяли добиваться строгого соответствия определённым характеристикам.

Когда в мире началась индустриальная революция, домашние мастерские, в которых использовались ручные инструменты, постепенно стали заменяться фабриками и мануфактурами. Их масштабы и мощности, а также внедрение станков позволяли запускать серийные производства и изготавливать однотипные металлические изделия практически с идентичными характеристиками.

Важность точной механической обработки возникла при запуске первых оружейных производств. Продукция должна была отвечать строгим требованиям, так как имела специфическое назначение и не могла давать осечек. В то время начали разрабатывать станки, которые помогали рассверливать дула винтовок и другого оружия, шлифовать и полировать корпусы. Из оружейной промышленности механическая обработка начала стремительно распространяться и в другие сферы.

Сферы применения механической обработки металлов:

• автомобилестроение – производство транспортных средств;
• машиностроение – изготовление спецтехники, сложных машин для производственных предприятий, обработки природных ресурсов;
• станкостроение – получение станков, устанавливаемых на фабриках, заводах, осуществляющих профильную деятельность (например, изготовление метизов);
• судостроение – изготовление кораблей, других водных судов;
• оборонная промышленность – производство оружия, транспорта для передвижения, обороны и ведения боя;
• атомная промышленность, ядерная энергетика – выпуск продукции для добычи, обработки, использования ядерного сырья, топлива;
• строительство – изготовление арматур, опор.

Основные технологии механической обработки металлов

Технологии механической обработки металлов на станках — это процессы изменения формы, размеров и шероховатости заготовок путем резания (снятия стружки) с использованием токарных, фрезерных, сверлильных, шлифовальных и других станков.

Основные методы включают:

• точение,
• фрезерование,
• сверление,
• шлифование,
• строгание,
• долбление,
• резьба и резьбовые соединения

Современное производство активно использует станки с ЧПУ (числовым программным управлением) для автоматизации и точности.

Токарная обработка (точение)

• процесс обработки вращением заготовки с использованием резца для удаления слоя материала;
• используется для создания цилиндрических, конических и фасонных поверхностей (наружные или внутренние криволинейные контуры деталей);
• выполняется на токарных станках, существуют различные типы токарных станков (например, вертикальные токарные станки используются для обработки крупных и тяжелых деталей, а горизонтальные - для более мелких и сложных).

Точение применяется при изготовлении тел вращения (валов, дисков, осей, колец, втулок, гаек, муфт, болтов и др).

Фрезерование

• процесс обработки, при котором заготовка неподвижно закреплена, а вращающийся инструмент (фреза) удаляет материал;
• применяется для создания плоских поверхностей, пазов, канавок, контуров и сложных профилей, позволяет создавать сложные формы и геометрии, которые невозможно получить другими методами обработки;
• обеспечивает высокую точность и качество обрабатываемых деталей;
• выполняется на фрезерных станках.

Фрезерование применяется для изготовления корпусов деталей, зубчатых колес, шпоночных пазов, форм для литья пластмасс, шестерен и др.

Сверление

• процесс образования в заготовке отверстий различных диаметров и глубины, сквозных или глухих с использованием сверла, которое совершает вращательное, поступательное движение резания и перемещается по оси;
• проводят на сверлильных станках, которые могут быть оснащены различными системами управления, включая ЧПУ (числовое программное управление);
• позволяет создавать сложные конструкции из различных материалов, обеспечивая надежность и долговечность соединений.

Сверление применяется для изготовления отверстий под болтовые, винтовые и заклепочные соединения, отверстий под резьбу и др.

Шлифование

• процесс обработки с использованием абразивных материалов, путем снятия микрослоя материала, для достижения высокой точности и гладкости поверхности, для улучшения внешнего вида поверхности, удаления заусенцев, следов от фрезерования;
• применяются шлифовальные круги, абразивные пасты, металлические круги, специальные ленты с грубым абразивным покрытием и других средств;
• финишная обработка деталей после других видов механической обработки.

Шлифование применяется для обработки поверхностей подшипников, зубьев шестерен, деталей с высокими требованиями к точности изготовления и др.

Строгание

• процесс обработки поверхности металлической заготовки линейной формы;
• основным действующим инструментом выступает изогнутый резец, который совершает прямолинейное или поступательное движение по заготовке, может двигаться с разной скоростью, постоянно или прерывисто;

Строгание применяется для получения прямолинейных, плоских, фасонных и горизонтальных/наклонных поверхностей, а также прорезания пазов и канавок и др.

Долбление

• способ обработки металлической заготовки, при которой на нее воздействует резец;
• производят на специальных станках;
• обрабатывают фасонные или плоские поверхности любых металлов, а также сложные, «глухие» или неравнобокие внутренние отверстия.

Долбление применяется для изготовления точных шпоночных пазов, внутренних и наружных зубчатых колес и др.

Резьба и резьбовые соединения

• используются для соединения металлических деталей и обеспечивают прочность и надежность конструкции;
• токарные и резьбонарезные станки обеспечивают высокую точность и скорость работы, а также возможность автоматизации процесса;
• получаются высококачественные резьбовые соединения, способные выдерживать большие нагрузки и длительное время эксплуатации.

Изготовление резьбы применяется для производства болтов, винтов, шпилек, подшипниковых узлов, на трубах для обеспечения герметичности и др.

Растачивание

• применяется для чистовой обработки, увеличения диаметра, калибровки отверстий (цилиндрических и конических), создания уступов, выточек внутри отверстий, а также для обеспечения их точного соотношения, перпендикулярности к плоскостям и требуемой шероховатости;
• используется в основном на токарных, расточных и фрезерных станках (включая ЧПУ) при производстве корпусных деталей, блоков цилиндров, отверстий под подшипники.

Преимущества механической обработки металлов на станках:

• высокая точность - с овременные станки позволяют получать детали с минимальными отклонениями от заданных размеров;
• производительность - з а счёт автоматизации процессов скорость обработки значительно возрастает;
• разнообразие форм и размеров - с танки могут обрабатывать металлы в широком диапазоне - от небольших деталей до крупных компонентов.

Таким образом одним из ключевых методов механической обработки металлов является использование станков.

Основные виды станков:

• токарные станки - используются для обработки цилиндрических и конических деталей. На таких станках металлическая заготовка вращается, а режущий инструмент срезает с неё лишний металл, создавая нужную форму.
• фрезерные станки - применяются для обработки плоских и фигурных поверхностей. Основной инструмент - фреза, которая вращается и снимает слой металла с заготовки. Эти станки незаменимы при изготовлении сложных деталей с различными пазами и канавками.
• сверлильные станки - предназначены для сверления отверстий. Режущий инструмент - сверло, которое вращается с высокой скоростью, проникая в металл.
• шлифовальные станки - используются для финишной обработки поверхностей. Они удаляют микронные слои металла, делая поверхность идеально гладкой.