Методическая разработка на тему "Термиялық өңдеу"

Күні: 24.10.2014ж.                                                                 ТҰРАТ9-131

Сабақтың тақырыбы:       Металдарды термиялық өңдеу  негіздері.Термиялық өңдеудің  

                                                маңызы мен мақсаты.

Сабақтың мақсаты:

Білімділік:  Оқушылардың білімін тақырыпқа сай  арттыру. Пән бойынша білім дағдыларын қалыптастыру, дәрісті тыңдауға,сұрақтарды талдауға, логикалық ойлауын дамытуды үйрету.

 Дамытушылық: Оқушыларға  металдарды термиялық өңдеу   туралы,термиялық өңдеудің маңыздылығы мен қасиеттері   туралы  тың  мәліметтер  бере  отырып,  Абревиатура әдісі мен графикалық тапсырмалар мен Венн диаграммасы  арқылы білімдерін  қалыптастыру,шыңдау.

Тәрбиелік: Оқушыларды  еңбек  сүйгіштікке,  адамгершілікке  білімін  арттыруға   және  тазалыққа  тәрбиелеу.  Отанын,  мамандығын  сүюге  үйрету.Білім алу жолында оқушылардың жетістікке жетуіне жол көрсете отырып тәрбиелеу.

Сабақтың түрі:                                         аралас сабақ.

Сабақтың әдісі:                                         дамыта оқыту технологиясы.

Пәнаралық байланыс:                             математика, физика, сызу, техникалық механика, химия.

Сабаққа қажетті  материалдар:

а)  сабақтың көрнекілігі:                             оқулық, слайд, бейне ролик, темір-көміртегі    

                                                                           диаграммасы;

ә) үлестірмелі материалдар:                        кеспе, таратпа қағаздар;

б)  оқытудың техникалық жабдықтары:    компьютер, проектор, сынып

                                                                             тақтасы,тақырыпқа байланысты слайдтар;

в)  оқыту орны:                                                 №214 дәрісханасы

Сабақтың барысы

І. Ұйымдастыру кезеңі:

1. Оқушыларды оқу журналы бойынша тексеру;

2.Дәрісхананың  тазалығына назар аудару;

3. Оқушылардың сабаққа қажетті құрал-жабдықтарын  тексеру;

4.Оқушылардың  назарын  сабаққа аудару.

ІІ. Өткен сабақты қайталау:

Оқушыларға Абревиатура әдісі бойынша және  графикалық тапсырмалар беру.

1) Темір  мен көміртегінің қорытпаларын  атаңыз

2)  Шойын дегеніміз не  ?

3) Шойынның түрлерін атаңыздар.

4) Шойынның қасиеті неге байланысты өзгереді?

 5)Шойынды және шойын құрылымын  темір-көміртегі диаграммасынан көрсетіп беріңіздер

6)Шойынның қолдану  аясы

     

«Абревиатура» тапсырмасының мақсаты өткен тақырыптарға байланысты сөздердің қысқартылған басты әріптерін біріктіру арқылы сөйлем құрастыру.

        

«Абревиатура» тапсырмасында осындай тағыда басқа слайдтар келтірілген.

     

ІІІ. Жаңа  сабақ:

Металлдарды термиялық өңдеу

Металдар мен металл қорытпаларының физика химиялық қасиеттерін өзгерту үшін оларды термиялық әдіспен өңдейді. Термиялық өңдеудің кез келгені қыздыру, белгілі бір температурада ұстап тұру, суыту сияқты үш кезеңнен тұрады.

Термиялық өңдеудің  барлық түрі бес топқа бөлінеді: 1. Бірінші күйдіру. 2. Екінші күйдіру. 3. Шынықтыру. 4. Жұмсарту. 5. Химия – термиялық өңдеу. Күйдірудің өзі мынадай  алты түрге бөлінеді: а)рекристализациялық күйдіру (қайта  кристалдау үшін), б)толық күйдіру, в)шала күйдіру,г) түйіршікті перлитке күйдіру, д)изотермиялық күйдіру, е) диффузиялық күйдіру.

Металдар мен металл қорытпаларының физика-химиялық қасиеттерін өзгерту үшін оларды термиялық әдіспен өңдейді. Термиялық өңдеудің кез келгені қыздыру, белгілі бір температурада ұстап тұру, суыту сияқты үш кезеңнен тұрады.

         Металдың қыздыру температурасы мен суыну жылдамдығын өзгерту арқылы оның структуралық өзгеріс жылдамдығын арттыруға немесе кемітуге болады. (3-сурет)

         Термиялық өңдеудің түрлері. А.А.Бочвардың еңбектері бойынша термиялық өңдеудің барлық түрі бес топқа бөлінеді: 1. Бірінші күйдіру. 2. Екінші күйдіру. 3. Шынықтыру. 4. Жұмсарту. 5. Химия – термиялық өңдеу.

         1. Алдын - ала деформацияланған металды  рекристалдану (қайта кристалдандыру) температурасынан ( t =0.4T ) жоғары температураға дейін қыздырып, сол температурада белгілі уақыт ұстап тұрып суытуды бірінші реттік күйдіру ( отжиг 1-го рода) немесе рекристалдану ( қайта кристалдану)   деп атайды. Термиялық өңдеудің бұл түрі суық күйде өңделген ( штамтау, созу, соғу т.б.) детальдарды жұмсарту үшін қолданылады.

2. Металды фазалық өзгерту температурасынан (кризистік нүкте) жоғары температураға дейін қыздырып, сол температурада белгілі уақыт ұстап тұрып суытуды екінші реттік күйдіру ( отжиг 2-го рода ) немесе металдың физикалық қайта кристалдануы деп атайды. Термиялық өңдеудің бұл түріне қойылатын негізгі шарт өңделетін металдың фазалық өзгерісі немесе кризистік нүктеден жоғары температураға дейін қыздыру болуға тиіс.

3. Металды фазалық өзгерту температурасынан жоғары температураға дейін қыздырып, сол температурада белгілі уақыт ұстап тұрғаннан кейін үлкен жылдамдықпен суытуды шынықтыру ( закалка ) дейді. Шынықтыру екінші реттік күйдіру сияқты, айырмасы тек оның фазалық өзгеріс нүктелері бар металдарға ғана қолданылатындығында. Шынықтырған металл  теңсіздік

( тұрақсыз ) күйге келеді. Болат, шойын, дюралюминий, қола сияқты қорытпаларды шынықтыру арқылы олардың беріктік, қаттылық, үйкеліске беріктік қасиеттерін жоғарлатуға болады.

         4. Металды фазалық өзгерту температурасынан төмен температураға дейін қыздырып, сол температурада біраз уақыт ұстап тұрғаннан кейін баяу жылдамдықпен ( әдетте ауада ) суытуды жұмсарту( отпуск ) дейді.

Жұмсартылған металл теңсіздік күйден тепе теңдік күйге өтіп, оның қаттылығы мен беріктігі төмендеп, пластикалық қасиеті жоғарылайды.

         Металды теңсіздік күйден тепе теңдік күйге өткізетін процестер қалыпты температурада да жүруі мүмкін. Металдың өздігінен жұмсаруы оның табиғи ескіруі, ал оның төменгі температураларда (100º-150ºС) жұмсаруы жасанды ескіруі  деп аталады.

5. Қалыпты немесе жоғары температурада , диффузия құбылысы арқылы металдың сыртқы қабатының химиялық құрамын өзгертуді химия-термиялық өңдеу деп атайды. Өндірісте термиялық өңдеудің бұл түрінің йементтеу, азоттау, циандау, алитирлеу деген т.б. түрлері қолданылады.                                                                                                                 Металды термиялық өңдеу теориясы

Болат халық шаруашылығының түрлі саласында конструкциялық материал ретінде, басқа материалдарға қарағанда, жиі қолданылады. Болаттың тамаша ерекшеліктерінің бірі – оның  структурасының температураға байланысты өзгеруі.

Болаттың қыздырған кездегі өзгерістерін қарастырып көрелік. Құрамында 0.83% көміртегі бар эвтектоидтық болатың бастапқы структурасы перлиттен ( феррит пен екінші реттік цементиттің қоспасы ) тұрады.  Осы болатты Ас ( 723º С ) температураға дейін қыздырсақ, ол перлиттен аустенитке айналады: қыздыру температурасы неғұрлым жоғарлаған сайын перлиттің аустенитке айналу жылдамдығы арта түседі. Ас температурадан жоғары температурада α-Fe темір торына ауысу және көміртегінің темір торында еру ( цементит түзілу) процестері жүреді.

Изотермиялық өзгеріс диаграммасы тұрақты температурада аустениттің перлитке айналу уақытының суыну температурасына байланысты екендігін көрсетеді. Диаграмма температура және уақыт координаталары бойынша сызылып, өзгеріс уақыты ( ыдырау ) секундтан сағатқа дейін созылатындықтан, уақыт логарифмдік шкала бойынша салынады. Аустениттің изотермиялық өзгерістерінің нәтижесінде ( өзгерістің барлық температураларында ) феррит-цементитті қоспа түзіледі. Өзгеріс температурасына байланысты бұл қоспаның дисперсиясы ( түйіршіктерінің мөлшері ) әр түрлі болғандықтан, оның механикалық қасиеттері де әр түрлі болады. Изотермиялық өзгеріс температурасы төмендеген сайын перлиттің дисперсиясы жоғарылайды.

  Металды  термиялық  өңдеу  тәжірибесі.

Термиялық  өңдеудің  кез келген түрі болатты белгілі  температураға  дейін қыздыруды қажет етеді. Болат мұнай немесе  газбен  жағылатын  пештерде, кедергілі электр пешінде, балқытылған  қорғасын немесе тұз  құйылған  астауларда қыздырылады. Соңғы кезде  металдарды  қыздыру үшін  жоғары  жиілікті айнымалы  токты пайдаланып жүр. Термиялық  өңдеудің жұмыс өнімділігі қыздырғыш  пештердің  қыздыру  жылдамдығына  байланысты. Қыздыру  жылдамдығы  жоғары пештерге жататындар:индукциялы пештер, қорғасын астауы, тұз астауы, газ немесе мұнай пештері, ең  соңында –кедергілі электр пештері.

Термиялық өңдеу  мынадай  түрлерге  бөлінеді. 1.Күйдіру, 2.Нормальдау. 3.Шынықтыру (закалка), 4.Жұмсарту (отпуск). 5.Химия-термиялық өңдеу.

1. Күйдіру. Күйдірудің өзі мынадай  алты түрге бөлінеді:а)рекристализациялық күйдіру (қайта  кристалдау үшін),б)толық күйдіру,в)шала күйдіру,г) түйіршікті перлитке күйдіру, д)изотермиялық күйдіру, е)диффузиялық күйдіру.

а) Суық күйде өңделген (прокаттау, шпамтау,  созу т.б.) детальдардың  ішкі кернеулерін  жою, тұтқырлығы  мен пластикалық қасиеттерін  арттыру  үшін оларды рекристалдық  күйдіру (қайта  кристалдау)арқылы өңдейді.Рекристалдық  күйдіруде  металды рекристалдау   температурасынан (tº ) жоғары температураға  дейін (650-700ºC) қыздырып, біраз уақыт  сол температурада  ұстағаннан кейін  белгілі  жылдамдықпен суытады.

б)  Толық күйдіру  эвтектикаға дейінгі  болаттарды толық өңдеу  үшін қолданылады.Толық  күйдіруде  металды Ас (GS сызығы) температурадан 20-40ºC жоғары  қыздырып, сол температурда  белгілі уақыт ұстағаннан  соң  аз жылдамдықпен(әдетте пешпен  бірге) суытады.Мұндай әдіспен өңделген  металдың структурасы  майдаланып, ішкі  кернеуі жойылады және  жұмсарып, механикалық  өңделгіштік қасиеті артады.

         в) Шала күйдіру  арқылы өңдегенде  металды Ас мен Ас -тің аралығындағы  температураға  біраз уақыт ұстағанннан  соң аз жылдамдықпен  суытады.Термиялық  өңдеудің  бұл  түрінде  қайта  кристалдану  процесі  толық  цементит (эвтектоидқа  дейінгі болаттығы) өзгермейді.

г) Түйіршікті  перлитке күйдіруде  болатты 750-780ºC-қа дейін қыздырып, сол температурада біраз уақыт ұстағаннан  кейін  баяу  жылдамдықпен  суытады.Термиялық өңдеудің бұл әдісі эвтектоидқа  дейінгі  және одан кейінгі  болаттардың  структурасын  түйіршікті  перлитке  айналдыру, пластикалық қасиетін арттырып, қаттылығы  мен беріктігін  кеміту  үшін қолданылады.Бұл әдіспен құрал-саймандар  жасауға  арналған  болаттар өңделеді.

д) Изотермиялық  күйдіреуде болатты Ас  нүктесінен 20-40ºC жоғары  қыздырғаннан  соң, Аz  нүктесінен 500-200ºС температураға   дейін  тез суытып, сол температура аралығында  белгілі уақыт  ұстап, белгілі жылдамдықпен суытады.Өңдеудің  бұл  түріне  кететін уақыт  толық күйдіруге  қарағанда  әлдеқайд аз.

е) Диффузиялық  күйдіруде болатты Ас  немесе Ас  нүктелерінен 30-50º жоғары температураға  дейін  қыздырып, сол температурада  ұзақ  уақыт ( ондаған  сағат ) ұстап, 800-850ºC-қа дейін  пешпен бірге, сонан соң ауада суытады.

2.Нормальдау.Металды Ас  немесе  Ас  нүктелерінен  30-50ºCжоғары  температураға  дейін қыздырып, сол температурада  белгілі уақыт ұстағаннан  кейін  ауада  суыту  арқылы өңдеуді  нормальдау  дейді. Қыздырған  кезде  болаттың структурасы  аустенитке айналып, суынғанда, күйдіргендегі  сияқты, оның структурасындағы  көміртегінің  мөлшеріне  байланысты ферритперлитке  немесе  перлит-цементитке айналады.

Нормальдау процесінде  болаттың суыну температурасының дәрежесі  жоғары  болғандықтан  жоғары  дисперциялы  перлит  түзіліп, эвтектоид  ертісіндегі  перлиттің  мөлшері  артады.Сондықтан  нормальданған болаттың  күйдірілген  болатқа  қарағанда  қаттылығы  мен  беріктігі жоғары  болады.Нормальдау болаттың  тығыздығы  мен ішкі кернеуін  жою  үшін,  орташа  мөлшерлі  көпіртекті  болатттардың  механикалық  қасиеттерн  арттыру   және  болатты  одан әрі өңдеуге (термиялық өңдеу, штамтау, механикалық өңдеу т.б.) дайындау үшін  қолданы

3.Шынықтыру (суару). Металды кризистік  нүктеден 30-50ºC жоғары  қыздырып,  сол температурада  біраз  уақыт  ұстағаннан  кейін үлкен жылдамдықпен  суытуды  шынықтыру  дейді.Осының  нәижесінде  болаттың  структурасы мартенситке  айналып, қаттылық, беріктік, үйкеліске  беріктік  қасиеті  артады. 

Шынықтыру толық шынықтыру  және шала  шынықтыру  болып екіге бөлінеді.Қыздыру  температурасы  болаттың  құрамындағы  көміртегінің  мөлшеріне  байланысты  болады. Эвтектоидқа дейінгі болаттардың структурасы феррит пен перлиттен трады. Осы болаттың Ас нүктесінен жоғары температураға дейін қыздырсақ, оның структурасы аустенитке, ал кризистік жылдамдықпен суытсақ мартенситке айналады. Металды термиялық жолмен осылайша өңдеу әдісін толық шынықтыру деп атайды.

Термиялық өңдеуде суытқыш орта ретінде су, ауа, майлар және тұздар ерітіндісі пайдаланады. Көміртекті шойындардың кризистік суыну жылдамдығы жоғары болғандықтан, аустениттің тұрақсыз күйіне сәйкес, температура аралығында оларды үлкен жылдамдықпен суыту үшін суытқыш орта ретінде су қолданылады. Суда шынықтырылған  шойынның кемшілігі оның майысатындығында және онда сызаттар мен ішкі кернеулердің пайда болуында. Осы кемшіліктерге жол бермеу үшін шойынды суыту жылдамдығы әр түрлі ортада суытады.

Шынықтыру әдісі мынадай түрлерге бөлінеді: бір суытқыш ортада шынықтыру, үзілісті шынықтыру, сатылы шынықтыру изотермиялық шынықтыру, жергілікті шынықтыру.

Бір суытқыш ортада шынықтыру термиялық өңдеудің басқа түрлеріне қарағанда техникада жиі қолданылады. Термиялық өңдеудің бұл түрінде болат белгілі температураға дейін қыздырылып, сол температурада біраз уақыт ұсталғаннан соң, белгілі ортада (су, май) кризистік жылдамдықптан жоғары жылдамдықпен суытылады.

Металды бірден әр түрлі суыту орталарында шынықтыру арқылы өідеуді үзілісті шынықтыру деп атайды. Шынықтыру температурасына дейін қыздырылған болатты аустениттің тұрақсыз күйіне сәйкес температура интервалынан тез өткізу үшін мартенситті өзгеріс температурасынан жоғары температураға дейін майда суытады.

Сатылы шынықтыруда шынықтыру температурасына дейін қыздырылған болат  мартенситтің өзгеріс температурасынан шамалы жоғары температураға дейін қыздырылған ортаға салынып, біраз уақыт ұсталғаннан кейін, ауада баяу жылдамдықпен суытылады. Соның нәтижесінде болаттың структурасы аустенит мартенситке айналады.

Изотермиялық шынықтыру сатылы шынықтыруға ұқсас, айырмасы тек мынада ғана: аустенит цементит-феррит қоспасына ( сорбит, тростит) немесе ине тәрізді троститке ( бейнитке ) айналу үшін болатты қыздарған ортада, аустениттің изотермиялық өзгеріс температурасынан төменгі температура аралығында суытады. Изотермиялық шынықтыру 250-400ºС температурада жүреді. Изотермиялық әдіспен шынықтырылғын болаттың механикалық қасиеті оның структурасына байланысты.

Жергілікті шынықтыру металдардың белгілі бөліктерін өңдеу үшін қолданылады. Термиялық өңдеудің бұл әдісінде болатты балқытылған қорғасында немесе жоғары жиілікті индукциялы пештерле қыздырады.

4. Жұмсарту. Болатты абсолют (723ºС) температураға дейін қыздырып, қайта суытуды жұмсарту дейді. Жұмсарту металдың түріне байланысты әр түрлі температураға дейін қыздыру арқылы жүргізіледі. Нәтижеде металлдың қаттылығы, беріктігі, үйкеліске беріктігі төмендеп, тұтқырлығы мен пластикалық қасиеттері жоғарылайды. Жұмсарту, қыздыру температураға байланысты төмен температурада (200Сº), орташа температурада (200-300ºС) және жоғары температурада  (500-550ºС) жұмсарту болып үшке бөлінеді. Төмен температурада жұмсарту нәтижесінде болаттың ішкі кернеуі жойылады, орташа температурада жұмсартуда болаттың ішкі кернеуі  жойылып, қаттылығы мен берікітігі  төмендеп, пластикалық қасиеттері жоғарылайды. Жоғары температурада жұмсартылған болаттың структурасы сорбитке айналады.

5. Химия-термиялық өңдеу. Химия-термиялық өңдеу деп болаттың беттің химиялық құрамы мен құрылысын және қасиетін өзгертетін термиялық өңдеуді айтады. Химия-термиялық өңдеуен өткен болат бетінің қасиеті ( қаттылығы, үйкеліске беріктік т.б. қасиеттері) артады.

Химиялық-термиялық өңдеу цементтеу ( цементация ), азоттау, циандау және диффузиялық металдау болып бөлінеді. Төмен көміртекті болат бетін   1123-1223ºК (850-950ºС ) температурада көміртекті ортада  (карбюризатор) көміртегімен қанықтыруды  цементтеу деп атайды. Бұл процесс қатты, сұйық, газ тәрізді карбюризаторларда жүргізіледі.

Азоттау процесі 773-873ºК (500-600ºС) температурада аммиак (NH) атмосферасында жүргізіледі. Бұл температурада аммиак мына 2NH=2N+3H реакциясы бойынша ыдырайды, Нәтижеде бөлінген азот атомы болаттың бетіне енеді. Азоттау процесі шынықтыру, жұмсарту, механикалық өңдеу, кейде шлифтеу процестерінен кейін жүргізіледі.

Циандау  деп металдың бетін азот және көміртегімен қанықтыру процесін айтады. Бұл процесте циандалған металл қабатының қалыңдығы 0.1-0.2мм-ге жетіп, қаттылығы, үйкеліске беріктігі, серпімділік шегі артады. Металды циандау процесі қатты  (60-80% ағаш көмірі, 20-40% сарықап тұзы), сұйық ( NaCO ,NaCl ,NaCN, Ca(CN) тұздары), газ тәрізді (70-80% табиғи газ,  20-30% аммиак қоспасы ) ортада жүргізіледі. Циандау процесі  1123-1173 ºK (850-900ºC) температурада жүргізіледі.

Диффузиялық металдау процесінде болаттың беті алюминий, хром, кремний, бор, бериллий т.б. элементтерімен қанықтырылады. Мұндай өңдеуден өткен болаттың отқа, қышқылға төзімділігі, коррозияға, үйкеліске беріктігі артады.    

ІV.  Сабақты   қорытындылау:

Термиялық өңдеу деп металдың беттің химиялық құрамы мен құрылысын және қасиетін өзгертетін термиялық өңдеуді айтады.Термиялық өңдеу ол осы шойындар немесе тағы да басқа металдардың  суыққа, ыстыққа, тозуға қасиеттерін жоғарыда айтылғандай әдістермен арттырады.

 Мұндай өңдеуден өткен болаттың отқа, қышқылға төзімділігі, коррозияға, қаттылығы,  серпімділік шегі, үйкеліске беріктігі артады.   

V.  Сабақты  бекіту:

1)    Темір мен көміртегі қорытпаларын атаңыздар?

2)    Термиялық өңдеу дегеніміз не?

3)    Термиялық өңдеудің қандай  түрлерін білесіздер?

4)    Жасыту іс-амалы қандай мақсатпен жүргізіледі?

5)    Жұмсарту іс-амалы дегеніміз не?

6)    Термиялық өңдей іс-амалы қандай механизмнен тұрады?

7)    Темір  мен   цементит  диаграммасындағы құрылымдарды   көрсетіңіз

VІ. Оқушыларды  бағалау:

1.     Үйге  берілген тапсырма бойынша оқушыларды бағалау

2.     Белсенді қатысып  отырған оқушыларды  бағалау

VІІ. Үйге  тапсырма  беру:

          §  22   оқып  келу

Әдебиеттер тізімі:

1.     Б.А. Кузьмин «Технология металлов и конструкционные материалы»

2.     В.В. Архипов «Технология металлов»

3.     Б.О. Сыздыкова «Конструкциялық металдар технологиясы»

Күні: 27.03.2015ж.                                                                 ТҰРАТ9-131

Сабақтың тақырыбы:   Металл кесу станоктары және жұмыс жасау механизмдері мен мақсаты.

Сабақтың мақсаты:

Білімділік:  оқушылардың білімін тақырыпқа сай  арттыру.Пән бойынша білім дағдыларын қалыптастыру, дәрісті тыңдауға,сұрақтарды талдауға, логикалық ойлауын дамытуды уйрету.

 Дамытушылық: Оқушыларға  металдарды кесу іс-амаладры туралы,металл кесу станоктарының  маңыздылығы мен қасиеттері   туралы  тың  мәліметтер  бере  отырып,  Абревиатура әдісі мен графикалық тапсырмалар мен Венн диаграммасы  арқылы білімдерін  қалыптастыру,шыңдау.

Тәрбиелік: Оқушыларды  еңбек  сүйгіштікке,  адамгершілікке  білімін  арттыруға   және  тазалыққа  тәрбиелеу.  Отанын,  мамандығын  сүюге  үйрету.Білім алу жолында оқушылардың жетістікке жетуіне жол көрсете отырып тәрбиелеу.

Сабақтың түрі:                                         аралас сабақ.

Сабақтың әдісі:                                         дамыта оқыту технологиясы.

Пәнаралық байланыс:                             математика, физика, сызу, техникалық механика, химия.

Сабаққа қажетті  материалдар:

а)  сабақтың көрнекілігі:                             оқулық, слайд, бейне ролик, темір-көміртегі    

                                                                           диаграммасы;

ә) үлестірмелі материалдар:                        кеспе, таратпа қағаздар;

б)  оқытудың техникалық жабдықтары:    компьютер, проектор, сынып

                                                                             тақтасы,тақырыпқа байланысты слайдтар;

в)  оқыту орны:                                                 №214 дәрісханасы

Сабақтың барысы

І. Ұйымдастыру кезеңі:

1. Оқушыларды оқу журналы бойынша тексеру;

2.Дәрісхананың  тазалығына назар аудару;

3. Оқушылардың сабаққа қажетті құрал-жабдықтарын  тексеру;

4.Оқушылардың  назарын  сабаққа аудару.

ІІ. Өткен сабақты қайталау:

Оқушыларға Абревиатура әдісі бойынша және  графикалық тапсырмалар беру.

1) Металдарды қысым арқылы өңдеу дегеніміз не?

2)  Металдарды қысым арқылы өңдеу түрлерін атаңыздар .

3) Шойынның түрлерін атаңыздар.

4) Штамптау дегеніміз не?

 5)Пресстеу дегеніміз не?

6)Прокаттаудың артықшылығын атаңыз.

ІІІ. Жаңа  сабақ:

Машиналар мен механизмдердің барлығы дерлік тетіктері тек кесумен механикалық өңдеуден кейін ғана сызбамен берілген түпкілікті пішіндер мен өлшемдерді иеленеді. Өңдегенге дейін болашақ тетік дайындама деп аталады. Өңдеу процесінде одан өңдеуге әдіп және кенерме деп аталатын артық металды жою қажет. Конструкциялық материалдарды кесумен өңдеу металл кескіш станоктарды құралмен механикалық өңдеуге әдіптен алу жолымен дайындаманың пішіндері мен өлшемдерін өзгертуге және алынатын тетік бетінің берілген дәлдігі мен кедір-бұдырлығын қамтамасыз етуге бағытталған әрекеттердің жиынтығын білдіреді.

Алынатын тетіктер бетінің пішініне және сапасына, оларға қойылатын талаптарға байланысты дайындамаларды өңдеуді әр түрлі механикалық тәсілдермен: жонумен, жонғылаумен, сүргілеумен, бұрғылаумен, тарта жонумен, ажарлаумен және т.б. жүргізуге болады. Өңдеу тәсілдерінің әрқайсысы сәйкес жабдықта жүзеге асырылады және өзінің қолданылу саласы болады. Жоғары өнімді станоктарды, құрылғылар мен жылдам кесетін материалдардан жасалған қазіргі заманғы кескіш құралдарды пайдалану жолымен дайындамаларды өңдеу технологиясы кеңінен қолданыс тапты. Бұл өндірістің өнімділігін едәуір жақсартуға, оларды механикалық өңдеудің өзіндік құнын бір мезгілде төмендету кезінде тетіктердің сапасын жақсартуға мүмкіндік береді.

Материалдарды кесумен өңдеу процесінде жүретін заңдылықтар­ды зерделеу, кескіш құралдар конструкцияларын, құрылғылар мен металл кескіш станоктарды жетілдіру, әсіресе кесу процестерін ұтымды басқару үшін де, қазіргі заманғы машиналар үшін тетіктерді өндірудің аса жетілген технологиялық процестерін әзірлеу және ендіру үшін де маңызды.

         Металдарды кесумен өңдеу әдістері өз араларында пайдаланыла­тын кескіш құралдың конструкциясымен және құралмен жасалатын салыстырмалы қозғалыстар сипатымен және металл кескіш станокта өңделетін дайындамамен ерекшеленеді. Тетіктің талап етілетін контуры құрал мен дайындаманың белгілі қозғалыстарының үйлесуі нәтижесінде алынады. Тетіктер беттерін кесумен өңдеу әдістерін жіктеу кинематикалық белгілерді (дайындама мен құрал қозғалыста­рының үйлесу принципі бойынша) және берілген өңдеу әдісінің мәнін анықтайтын белгілерді – жоңқа түзу шарттарын (кесу процесінің физикалық ерекшеліктерін) есепке алады. Осы принципке сәйкес кесумен өңдеудің барлық әдістерін төрт топқа бөледі: жону, бұрғы­лау, жонғылау, ажарлау және сүргілеу. Бұл топтарда өңдеу процесі тетік пен дайындама қозғалыстары әр түрлі үйлескенде болады.

Өңдеу процесін іске асыру үшін кескіш құралға және дайындама­ға бір-біріне қатысты қозғалыстарды хабарлау керек, олар негізгі, анықтаушы және қосымша деп бөлінеді.

Ол кезде дайындамадан әдіп кесілетін немесе өңделген беттің күйі өзгеретін қозғалыстар негізгі немесе кесу қозғалыстары деп аталады. Негізгі қозғалыс екеу: басты қозғалыс және беріс қозғалысы. Әрбір топтың ерекше белгісі басты қозғалыстың немесе кесу қозға­лысының түрі және бағыты болып табылады, оның процесінде әдіп кесіледі.

Кесу жылдамдығын анықтайтын басты қозғалыс не айналмалы, не түзу сызықты болып табылады. Ол дайындамаға немесе кескіш құралға, ал бірқатар жағдайларда бір мезгілде дайындамаға және кескіш құралға хабарланады. Басты қозғалыс жоңқаның бөліну жылдамдығын анықтайды. Кесілетін қабаттың шамасын анықтайтын қозғалыстар беріс қозғалыстары болып табылады. Беріс қозғалысы кескіш құралдың металдың жаңа қабаттарына үздіксіз ойып орнатылу және бүкіл өңделетін беттен жоңқаны алу мүмкіндігін қамтамасыз етеді. Келесі беріс қозғалыстары бар: бойлық, көлденең, дөңгелекті, шеңберлі, тангенциалды. Басты жұмыс қозғалысының және беріс қозғалысының жылдамдықтары v және s деп белгіленеді.

Металдарды кесумен өңдеудің негізгі тәсілдері 21.1-суретте көрсетілген. Жону кезінде (21.1-сурет, а) дайындама – айналмалы қозғалыс (кесу қозғалысы – v), ал кескіш құрал (кескіш) – дайындама осінің бойында ілгерілемелі қозғалыс (беріс қозғалысы – s) жасайды. Сыртқы да, ішкі де айналу беттерін жонғанда басты қозғалыс тетік осінің маңайында айналу болып табылады.

Көптеген жағдайларда бұрғылау кезінде (21.1-сурет, б) кескіш құралға (бұрғыға) бір мезгілде екі қозғалыс хабарланады: айналмалы (кесу қозғалысы – v), ол басты қозғалыс болып табылады және түзу сызықты ілгерілемелі (беріс қозғалысы – s); сонымен бірге дайындама кесу процесінде қозғалыссыз қалады.

Жонғылау кезінде (21.1-сурет, в) кескіш құрал (жонғыш) айналмалы қозғалысты v алады, ол басты қозғалыс болып табылады (кесу қозғалысы), ал дайындама – құралдың айналу осіне s перпендикуляр ілгерілемелі (беріс қозғалысы).

а – жону; б – бұрғылау; в – жонғылау; г – көлденең-сүргілеу;

д – көлденең-сүргілеу; е, ж – ажарлау

21.1-сурет – Металдарды кесумен өңдеудің негізгі түрлері

Ажарлау кезінде (21.1, е, ж-сурет,) кескіш құрал (ажарлағыш шарық тас) – айналмалы қозғалысты v_а алады (кесу қозғалысы), ал дайында­ма шеңберлі v_ш және түзу сызықты берісті s (цилиндрлік беттерді ажарлау кезінде) және түзу сызықты берісті (жазықтықтарды ажарлау кезінде) алады. Ажарлау әдістері қажақты құралдың жұмыс ерекшеліктерімен сипатталады.

Көлденең-сүргілеу станоктарында сүргілеу кезінде (21.1, г, д-сурет) түзу сызықты қайтымды-ілгерілемелі қозғалыс (кесу қозғалысы v) – кескішке, ал беріс қозғалысы s дайындамаға хабарланады. Көлденең-сүргілеу станоктарында жұмыс істегенде кесу қозғалысы – өңделетін тетікке, ал беріс қозғалысы кескішке хабарланады.

Жону әдістері беттерді өңдеу кезінде кесу процесінің үздіксіздігі­мен сипатталады. Жонғылау әдісіне кесу процесінің және жоңқа түзілуінің үзіктілігі тән, оның қалыңдығы нөлден қандай да бір максимум шамаға дейін және керісінше өзгереді.

Сүргілеу – жону және жонғылау арасындағы аралық процесс. Оны кесу қалыңдығы тұрақты, бірақ басты қозғалыс өңделетін бетке қарай түзілушінің бойына бағытталғанда, айналу беттерін және жазықтықтарды өңдеу кезінде жұмыстағы үзілістермен жонудың жеке жағдайы ретінде қарастыруға болады. Сүргілеуді басты қозғалыс өңделетін бетке жанама бойымен бағытталғанда, айналма беттерді және бұрандалы беттерді өңдеу кезінде жонғылаудың жеке жағдайы ретінде қарастыруға болады.

Орындалатын жұмыстардың сипатына және қолданылатын кескіш құралдың түріне байланысты басты қозғалысты және беріс қозғалысын дайындамаларды өңдеу әдістері және олармен бірге қолданылатын металл кескіш станоктар топтары анықтайды. Металдарды кесумен өңдеудің қарастырылған негізгі түрлерінен кез келген металл кескіш станок жұмыс істегенде қозғалыстың екі негізгі түрінің болуы қажет екендігі шығады: басты қозғалыс (кесу) және беріс қозғалысы. Осы қозғалыстардан басқа, сондай-ақ қосымша қозғалыстар қажет: анықтаушы және қосымша. Дайындамадан әдіпті кесуге кіріспес бұрын, кескіш құрал мен дайындаманы анықталған өзара қалыпта орнату қажет. Ол үшін орындау қажет болатын қозғалыстар анықтаушы деп аталады.

Өңдеу процесін қамтамасыз ету үшін, сондай-ақ дайындамалар мен құралдарды бекіту және ажырату, станокты қосу және сөндіру, тетіктерді өлшеу және т.б. қажет. Мұндай қозғалыстар қосымша деп аталады.

Машина жасауда жону тобының станоктары металл кескіш ста­ноктардың ортақ паркінен 30…40 % құрайды. Тағайындалуына және конструкциясына байланысты осы топтың станоктары келесі типтер­ге бөлінеді: 1 – автоматтар және бір айналдырықты жартылай авто­маттар; 2 – автоматтар және көп айналдырықты жартылай автомат­тар; 3 – револьверлі; 4 – тесу-кескіш; 5 – айналма; 6 – жону, жону-бұранда кескіш және маңдайлы; 7 – жону-көп кескіш; 8 – арнайылан­дырылған; 9 – арнайы. Жону станоктарының әрбір типінің бірнеше моделі бар.

Жону автоматтары және жартылай автоматтары ірі сериялы және жаппай өндірістерде аса кең таралды. Олар күрделі пішін үйле­сімді тетіктерді бірнеше құралдармен өңдеуге арналған. Жартылай автоматтарда дайындамаларды механикалық өңдеу процесі ғана, ал сондай-ақ автоматтарда дайындамаларды тиеу және өңделген тетік­терді түсіру процесі автоматтандырылған. Жону автоматтары және жартылай автоматтары әмбебап және арнайы, бір және көп айналды­рықты, горизонталь және вертикаль болады.

Револьверлі (револьверлі-жону) станоктары сериялық өндіріс жағ­дайларында күрделі пішінді тетіктерді өңдеуге арналған. Бұл станок­тар арнайы құрылғылармен – револьверлі бастиектермен (револьверлі суппорттармен) жабдықталған, олар бірнеше құралдың бір мезгілде орналасуы үшін қызмет атқарады. Револьверлі бастиектер осьтері вертикаль да, горизонталь да болуы мүмкін.

Айналма (айналма-жону) станоктары биіктігі үлкен емес ірі габа­ритті (L/D = 0,2…0,3) дайындамаларды өңдеу үшін қолданылады. Бұл доңғалақтар, турбиналар, маховиктер және т.с.с. дайындамалары бо­луы мүмкін. Жону станоктарынан ерекшелігінде дайындама дөңгелек горизонталь үстелде – вертикаль айналу осі бар айналмалар орнаты­лады. Айналма үстелінің бар болуы (диаметрі 0,5…2 м) дайындама­ларды станокта орнатуды, дәлдеуді және бекітуді жеңілдетеді. Кес­кіштер және осьтік құралдар бір тіреулі станоктарда – вертикаль тіреуде орналасқан револьверлі бастиекте, не болмаса екі тіреулі станоктарда маңдайшада бекітіледі. Айналма станоктар әмбебап та, арнайыландырылған да болып шығарылады.

Маңдайлы станоктар диаметрі үлкен және ұзындығы шағын дайындамаларды өңдеуге арналған. Өңделетін дайындама станок айналдырығында орнатылған планшайбада бекітіледі. Планшайба астында станок орнағының ойықшасы бар, бұл диаметрі планшайба­ның диаметрінен үлкен дайындаманы өңдеу мүмкіндігін қамтамасыз етеді. Маңдайлы станоктарда сыртқы цилиндрлік және конустық бет­терді жонуға, шет жақтарды өңдеуге, бунақтарды жонуға, ішкі бет­терді кеулей жонуға болады. Бұл станоктар жеке және ұсақ сериялы өндірістер жағдайларында қолданылады. Негізінде ірі сериялы және жаппай өндірістерде қолданылатын көп кескіш-жону станоктары сатылы біліктерді, тісті доңғалақтар блоктарын және басқа күрделі тетіктерді өңдеуге арналған. Бұл ста­ноктардың екі және одан көп суппорттары бар, олардың әрқайсысын­да бір мезгілде жұмыс істейтін бірнеше кескіштер бекітілген. Көп кескіш-жону станоктары тәртіп бойынша автоматтық циклде жұмыс істейді.

Арнайыландырылған және арнайы жону станоктары белгілі типтік өлшемді тетіктерді өңдеу үшін қолданылады. Машина жасау кәсіпорындарында жону және бұранда кескішжону станоктары аса көп таралды. 16к20  типті  бұранда кескіш-жону станогы 21.13-суретте келтірілген.

1-тұғыр; 2, 25-басты қозғалыс механизмнің көпдискілі үйкелісті жалғастырғышын басқару үшін біріккен тұтқалар; 3, 5, 6-кесілетін бұранданың беріліс немесе қадам мөлшерін анықтау үшін; 4-берілістер қорабы; 7, 12-шпиндельдің айналу жиілігін өзгерту үшін тұтқа; 8-қаптама; 9-алдыңғы тұғыр; 10-бұранданың қалыпты және үлкейтілген қадамын орнақтыру үшін тұтқа; 11-кесілетін бұранданың бағытын өзгерту үшін; 13-электршкаф; 14-қалқан; 15-қалқанша;16-үстіңгі жылжымалар; 19-артқы тұғыр; 21-тегершік;

22-құралкүймешік; 23-жұмыс және үдемелі берілістерді қосу және тоқтату үшін тұтқа; 24-жүрістік бұранданың сомын қосу және тоқтату; 26-берілісті қосу және тоқтату;

27-электрқозғалтқышты қосу және тоқтату;28-жылжымаларды көлденең жылжыту үшін; 30-алжапқыш; 31-құралкүймешікті бойлай жылжыту үшін; 32-жүрістік бұранда

21.13-сурет – 16К20 модельді бұранда кескіш-жону

станогының жалпы түрі және басқару мүшелері

Жону станоктары бұрандаларды кесуді қоспағанда, жону жұмыстарының барлық түрлерін орындау үшін қолданылады. Бұранда кескіш-жону станоктары жону станоктарынан жүрістік бұра­маның бар болуымен ерекшеленеді, бұл дайындаманың сыртқы және ішкі беттерінде бұранда кесуді орындау мүмкіндігін қамтамасыз етеді.

Барлық жону және бұранда кескіш-жону станоктары бір типті құрастырылған, сонымен бірге бұранда кескіш-жону станогының құрастырылуы аса тән болып табылады. Станокта әр түрлі жону жұмыстарын орындауға болады: қалыпты және үлкейтілген қадамымен оң және теріс метрикалық, дюйімді, модулді, питчті бір- және көпкірмелі бұрандалар; бүйіржақ бұранда кесу және басқалар.

Станок кең технологиялық мүмкіншіліктерге ие, онда шынықтырылған немесе шынықтырылмаған болаттарды, сонымен бірге қиын өңделетін материалдарды өңдеуге болады.

Бұранда кескіш-жону станоктарын салмағы бойынша келесі түрге бөледі: 100 кг-дейін-жеңіл, 10 т-дейін орташа, 10 т артық-ауыр және 400 т артық-аса ауыр.   Бұрғылау – дайындаманың тұтас материалында тесіктерді алу процесі. Бұрғылаумен өтпелі және тұйық тесіктерді алады, бұран­даның өлшемдерін, пішін үйлесімдерін өзгерту, алдын ала алынған тесіктерді беттің дәлдігін жоғарылату және кедір-бұдырлығын азайту мақсатында бұранданы бұрғылау, үңгілеу, ұңғымалау және қию жолымен өңдейді.

          Жону кезіндегідей, бұрғылау кезінде кесудің негізгі параметр­лері: кесудің басты қозғалысының жылдамдығы v, беріс және кесу тереңдігі t болып табылады.

Бұрғы осінен аса қашықтағы кесу жиегі нүктесінің айналма жылдамдығын бұрғылау кезіндегі кесу жылдамдығын v деп атайды. Кесу жылдамдығын мына формула бойынша анықтайды:

v = πDn/(1000∙60),

мұнда D – бұрғы диаметрі, мм; n – бұрғының айналу жиілігі, мин ^–1.

Бұрғылау кезінде кесу жылдамдығын таңдау өңделетін материал­дың және бұрғының кесу бөлігі материалының механикалық қасиет­те­ріне, бұрғы диаметріне, беріс шамасына, құралдың төзімділігіне, сал­қындату тәсіліне, бұрғылау тереңдігіне және басқа факторларға байла­нысты болады. Мысалы, ВК8 қатты қорытпасынан жасалған тілімше­мен жасақталған бұрғы жұмыс істегенде, болаттан дайындаманы кесу жылдамдығы – 45…80, ал шойыннан 50…90 м/мин құрайды.

Бұрғылау кезінде кесу режимінің элементтері 21.27-суретте көрсе­тілген. Беріс s бұрғының ось бойында бір айналым ішінде жылжу шамасына тең болады. Бұрғының екі кесу жиегі болғандықтан, әрбір жиекке келетін беріс (21.27-сурет, а) мынаған тең:

s_z = s/2.

Тұтас материалда тесіктерді бұрғылау кезіндегі кесу тереңдігі t бұрғы диаметрінің жартысына қабылданады, мм:

t = D/2,

ал бұрғылап кеңейту кезінде:

t = (D − d)/2,

мұнда d – өңделетін тесіктің диаметрі, мм.

Бір айналым ішінде бұрғының екі басты кесу жиегімен алынатын қиықтың көлденең қимасының ауданы қиықтың қалыңдығын а еніне b екі есе көбейтіндісіне тең (21.27-суретті қараңыз, а). Қиықтың ені мен қалыңдығын (жалғастырғышты есепке алмай) мына формулалар бойынша анықтайды:

b = D/2·sinφ; a = s/2·sinφ.

21.27-сурет–Бұрғылау кезіндегі кесу режимінің элементтері

Тұтас денедегі тесіктерді бұрғылаудың машиналық уақытын өту ұзындығын L (21.27-сурет, б), берісті s және бұрғы айналымдарының санын n есепке алып, мына формула бойынша есептейді:

Т_м = L/(ns) = (l + l₁ + l₂)/(ns),

мұнда l – бұрғылау тереңдігі, мм; l₁ және l₂ – бұрғының ойып орнатылуы және асып кеткіштігі, мм.

21.5.1 Дайындамаларды бұрғылау станоктарында өңдеу

сұлбалары

Дайындамаларды бұрғылау станоктарында өңдеудің негізгі әдістері: бұранданы бұрғылау, бұрғылап кеңейту, үңгілеу, ұңғылау және қию болып табылады.

Дайындамаларды бұрғылау станоктарында өңдеудің негізгі сұлбалары 21.28-суретте көрсетілген.

Бұрғылау – бұл әр түрлі конструкциялы бұрғылардың көмегімен тұтас материалда дөңгелек пішінді тесіктерді алу процесі (6.26-сурет, а). Бұл операция екі қозғалыспен жүзеге асырылады: айналмалы және ілгерілемелі.

Бұрғылаудың сол немесе басқа әдісін таңдау тесіктің диаметріне, бұрғылау тереңдігіне, тесіктің дәлдігіне және оның осінің орнала­суына, өңделетін материалдың физика-механикалық қасиеттеріне және басқа факторларға байланысты болады. Бұрғылау кезінде кесу жылдамдығы айнымалы шама болып табылады, өйткені ол өзінің шамасын кесетін жүзі бойынша оның центрінен (v = 0) шеттігіне (v_мах) қарай өзгертеді. Бұрғылаудың әр түрлі әдістерінің технология­лық мүмкіндіктері айтарлықтай кең. Бұрғылап кеңейту – бұрын алынған тесіктің диаметрін d₀ (21.28-сурет, б) диаметрі d үлкен бұрғымен ұлғайту процесі. Бұрғылап кеңейтуге арналған тесіктің диаметрін d₀ бұрғының көлденең кесу жиегі жұмысқа қатыспай­тындай етіп таңдайды. Бұл жағдайда осьтік күш азаяды. Кесу режимінің параметрлері және бұрғылау кезіндегі өңдеу сапасы бұрғылау кезіндегідей болады.

            Үңгілеу – алдын ала бұрғыланған, құйма немесе қалыпталған тесіктің d₀ аралық операциясы (21.28-сурет, в). Үңгілеу үңгілердің көмегімен орындалады. Үңгілеу кезінде кесу режимінің параметрлері де кесу жылдамдығымен, беріспен және кесу тереңдігімен анықталған. Үңгілеуге арналған әдіп үңгінің диаметріне байланысты болады және 0,5…3,5 мм аралығында өзгереді. Үңгілеу арқылы цилиндрлік, шет жақтық, конустық және сфералық беттер өңделеді.

Болттар мен бұрандалардың бастиектерін цилиндрлік немесе конустық тереңдетулерді алуға арналған үңгілер – үңгіштер, ал шет жақ беттерді өңдеуге арналған үңгілерді ұң жонғылар деп атайды. Осыған байланысты берілген өңдеу әдістерін үңгіштеу және ұң жонғылау деп жиі атайды. Үңгіштеу – цилиндрлік немесе конустық тесікті ұңғылаумен түпкі­лікті таза өңдеу (21.28-сурет, д).

а – бұрғылау; б – бұрғылап кеңейту; в – үңгілеу; г – бұранда кесу; д - үңгіштеу

21.28-сурет – Дайындамаларды бұрғылау станоктарында

өңдеу сұлбалары

Берілген операция әдетте аса жоғары дәлдікті және кедір-бұдырлығы аз бетті алу мақсатында үңгілеуден кейін орындалады. Ұңғылауға арналған әдіп құралдың диаметріне байланысты және 0,15…0,5 мм аралығында болады. Ішкі цилиндрлік беттерде бұранданы кесу бұранда ойғыштың көмегімен жүргізіледі. Бұранданың геометриялық параметрлері құралмен анықталады.

Сүргілеу – горизонталь, вертикаль және көлбеу жазық және фасондық беттерді, ойықтарды, бунақтарды және басқа ойықшаларды арнайы кескіштермен өңдеу процесі. Сүргілеу кезінде кескіштің жұмыстық және бос жүрістер жасауы салдарынан металл үзілмелі кесіледі. Тура (жұмыстық) жүріс кезінде дайындамадан жоңқа кесіледі, ал кері (бос) жүріс кезінде атқару органдары (үстел немесе кескіш) алғашқы қалпына келеді, жоңқа алынбайды.

Конструкциялық орындалуына байланысты көлденең-сүргілеу және бойлық-сүргілеу станоктарын ажыратады, олардың сұлбалары 21.34-суретте көрсетілген. Көлденең-сүргілеу станогында (21.34-сурет, б) кескіш құрал – басты қайтымды-ілгерілемелі қозғалыс, ал дайын­дама басты қозғалыс бағытына көлденең периодтық беріс қозғалысын жасайды. Вертикаль немесе көлбеу беттерді өңдеу кезінде кескіш құралға периодтық беріc қозғалысы беріледі. Көлденең-сүргілеу ста­ноктары кіші және орташа дайындамаларды өңдеу үшін қолданы­лады. Бойлық-сүргілеу станоктарында өңдеу сұлбасы (21.34-сурет, а) дайындаманың басты қайтымды-ілгерілемелі жылжуымен және кес­кіш құралдың горизонталь, вертикаль және көлбеу бағыттарда пе­риодтық беріс қозғалысымен сипатталады.

Дайындама өңделмейтін кезеңде сүргілеу кезінде бос жүрістің бар болуы – оны өңдеу уақытының едәуір ұлғаюына, ал құралдың дайындамаға соққылық ойып орнатылуы және кесу жылдамдығының тұрақсыздығы өңдеудің сапасының жоғары болмауына әкеледі. Екін­ші жағынан, өңдеудің үзілмелі сипаты бос жүріс кезінде кескіш құ­ралдың салқындатылуына мүмкіндік туғызады, бұл оның төзімділігін арттырады және өңдеуді майлау-салқындату сұйықтықтарын қолда­нусыз орындауға мүмкіндік береді. Жонып өңдеу кезіндегідей, сүргі­леу кезінде кесу режимдерінің ұқсас элементтерін қарастырады: кесу жылдамдығы v, м/мин; кесу тереңдігі t, мм; беріс s, мм/қос жүріс; кесілетін қабаттың ені b және қалыңдығы a, мм.

1-өңделген бет; 2-кесу беті; 3-өңделмеген бет;

V_р - жұмыстық жүрістің жылдамдығы; V_об – бос жүрістің жылдамдығы

21.34-сурет – Бойлық-сүргілеу (а) және көлденең-сүргілеу (б)

станоктары жұмысының сұлбалары

Сүргілеу кезінде кесу жылдамдығын v жұмыстық жүріс жылдам­дығы деп атайды, ол кезде дайындамадан металл қабаты алынады. Көлденең-сүргілеу станогы үшін бұл – кескіші бар сырғыманың жұ­мыстық жүрісінің жылдамдығы, бойлық-сүргілеу станогы үшін – үс­телдің орын ауыстыру жылдамдығы. Сүргілеу станогының конструк­циясына кесу жылдамдығы айнымалы немесе тұрақты болуы мүмкін.

Қос иін-кулисалы механизмі бар көлденең-сүргілеу станоктарын­да жұмыстық v_р және бос v_х жүрістердің жылдамдықтары айнымалы. Осы станоктар үшін орташа кесу жылдамдығын (м/мин) мына форму­ла бойынша анықтауға болады:

v = Ln(1 + m)/1000,

мұнда L – сырғыма жүрісінің ұзындығы, мм; n – сырғыманың мину­тына қос жүрістерінің саны; m – жұмыстық жүріс жылдамдығының бос жүріс жылдамдығына қатынасы. Сырғыма жүрісінің орташа және кіші ұзындықтарында m = 0,60…0,75.

Қозғалыс берісіне арналған рейкалы механизмі бар сүргілеу ста­ноктарының жұмыстық жүрісінің тұрақты жылдамдығы бар. Бұл жылдамдықтар үшін кесу жылдамдығын мына формула бойынша есептейді:

v = 2Ln/1000.

Сүргілеу кезінде кесу жылдамдығын салқындатусыз сыртқы бой­лық жону кезіндегідей формула бойынша анықтайды, бірақ, кескіш­тердің соққылық және үзілмелі жұмысын есепке алып, алынған мәнді k_c = 0,75 коэффициентіне көбейтеді. Табылған кесу жылдамдығы бойынша алдыңғы екі формулада сырғыманың минутына қосарлы жүрістерінің n санын есептейді. Сүргілеу процесінің сұлбасы 21.35-суретте көрсетілген.

Беріс s тетіктің (көлденең-сүргілеу станоктары үшін) немесе кескіштің (бойлық-сүргілеу станоктары үшін) бір қосарлы жүріс ішінде көлденең бағытта салыстырмалы орын ауыстыруын білдіреді. Беріс ылғи да кері (бос) жүрістің аяғында жүргізіледі.

Sк

21.35-сурет – Сүргілеу процесінің сұлбасы

Кесу тереңдігі t бір өткенде алынатын металл қабатының қалыңдығын білдіреді. Оны өңделген бетке перпендикуляр бағытта өлшейді. Кесудің көлденең қимасын f кесілетін қабат қалыңдығының а еніне b көбейтіндісімен анықтайды, яғни:

f = ab = st.

Сүргілеу кезіндегі машиналық уақыт, яғни дайындаманы кескіш­пен өңделетін дайындаманың ұзындығы мен еніне пропорционал өң­деуге жұмсалған уақыт:

Т_м = (В + l₁ + l₂)i/(ns),

мұнда B – өңделетін беттің ені, мм; l₁ және l₂ – кескіштің сәйкесінше ұзындығы және асып кеткіштігі, мм; i – өту саны.

Сүргілеумен өңдеу өнімділігін жоғарылату үшін күштік кесу әдістері қолданылады, ол кезде негізгі технологиялық уақыт беріліс және кесу тереңдігінің ұлғаюы (өту саны i қысқартылуы) есебінен азаяды.

Сүргілеу станоктары конструкциялық және технологиялық бел­гілерге байланысты бірқатар қосалқы топтарға бөлінеді: көлденең-сүргілеу, бойлық-сүргілеу, қашау (вертикаль-сүргілеу) және арнайы. Әрбір қосалқы топта конструкциялық ерекшеліктерімен өзгешелене­тін станоктардың бірнеше типі бар. Сүргілеу тобы станоктарының маңызды жетістігі олардың әмбебаптылығы, конструкциясының қара­пайымдылығы және қарапайым және қымбат емес құралдарды пайда­лану мүмкіндігі. Сүргілеу станоктары ұсақ сериялы және дара өнді­рістерде қолданыс табады. Олар орнақтар, корпустар, рамалар, баға­налар және т.б. дайындамаларының ұзын өлшемді беттерін өңдеу үшін кеңінен қолданылады.

Сүргілеу станоктары тобынан көлденең-сүргілеу және бойлық-сүргілеу станоктары аса жиі қолданылады. 21.36-суретте көлденең-сүргілеу станогының жалпы түрі көрсетілген. Орнақта 1 жылдамдық­тар қорабы және қос иін-кулиса механизмі орналасқан, олар электр қозғалтқыштан 2 сырғымаға 4 және үстелге 10 қозғалыс береді. Сыр­ғыма – басты (қайтымды-ілгерілемелі) қозғалысты, ал үстел берістің көлденең қозғалысын алады. Сырғыманың шетінде қайырмалы кес­кіш ұстағышы 9 бар суппорт 8 жинақталған.

Сырғыманың қосарлы жүрістерінің қажетті санын анықтауға басқару тұтқаларымен 3 қол жеткізіледі. Жылжымалы қысқышы бар 5 сырғымадағы 4 кертік станокты баптау кезінде сырғыманы қайта орнату үшін қызмет атқарады. Кесу тереңдігін реттеуді тұтқа 7 айнал­ғанда кескіші бар суппортты көтеру немесе түсіру жолымен жүзеге асырады.

Өңделетін тетікті тікелей үстелде немесе машина қысқыштарын­да бекітеді. Үстел қырылдау механизмі 13 және берістер жүйесі арқылы кулиса тісті доңғалағы білігінен көлденең қозғалыс алады. Үстелдің вертикаль айналуы станоктың қарама-қарсы жағынан орна­ласқан тұтқамен қосылған бұранданың 12 айналуымен жүргізіледі. Үстелдің аса қатаң бекітілуі үшін ұстап тұратын кронштейн 11 бар болады. Көлбеу беттерді сүргілеу кезінде суппортты белгілі бұрышқа айналдырады. Станокты қосу мен сөндіруді пульт 6 батырмасына басу арқылы жүргізеді.

1 – тұғырық; 2 – электр қозғалтқыш; 3 – басқару тұтқасы; 4 – сырғыма; 5 – қысқыш;

6 – пульт; 7 – тұтқа; 8 – суппорт; 9 – кескіш ұстағыш; 10 – үстел; 11 – кронштейн;

12 – бұранда; 13 – қырылдау механизмі

21.36-сурет – Көлденең-сүргілеу станогының жалпы түрі

21.37-суретте бойлық-сүргілеу станогының жалпы түрі көрсетіл­ген. Орнақтың 1 бүйірлері бойында маңдайшамен 7 қосылған, екі вертикаль тіреуіш 6 және 8 орналасқан. Орнақтың бағыттаушылары бойында үстел 2 қозғалады, оның жоғарғы жазықтығында өңделетін дайындаманы бекітуге арналған Т тәрізді ойықтар орналасқан.

   Үстел дайындамамен бірге бұрамдық-рейкалы беріліс пен редуктордың көмегімен тұрақты токты электр қозғалтқыштан алына­тын басты (қайтымды-ілгерілемелі) қозғалыс жасайды. Вертикаль тіреуіштерде бағыттаушылар бойымен дербес электр қозғалтқыштан орын ауыстыратын траверса 4 орналасқан. Траверсада тетіктің гори­зонталь жазықтықтарын өңдеуге арналған кескіштері бар суппорттар 5 және 9 орналасқан. Екі суппорттың да траверсаның бағыттаушыла­ры бойынша электр қозғалтқыштардан көлденең берісі бар. Метал­дың жаңа қабатын алу үшін суппорттардың вертикаль берісі травер­саның орнын ауыстырумен жүзеге асырылады.

1 – тұғырық; 2 – үстел; 3, 10 – вертикаль жазықтықтарды өңдеуге арналған суппорттар;

4 – траверса; 5, 9 – горизонталь жазықтықтарды өңдеуге арналған суппорттар;

6, 8 – тіреуіштер, 7 – маңдайша

21.37-сурет – Бойлық-сүргілеу станогының жалпы түрі

Тетіктің вертикаль жазықтықтарын өңдеу үшін тіреуіштерде 6 және 8 орналасқан суппорттарды 3 және 10 пайдаланады. Сондай-ақ олар бағыттаушы тіреуіштердің бойында өз бетімен орын ауыстыра­ды. Мұндай типті станоктарды әдетте сүргілеу ауданы үлкен ірі дайындамаларды өңдеу үшін қолданады.

ІV.  Сабақты   қорытындылау:

Машиналар мен механизмдердің барлығы дерлік тетіктері тек кесумен механикалық өңдеуден кейін ғана сызбамен берілген түпкілікті пішіндер мен өлшемдерді иеленеді. Өңдегенге дейін болашақ тетік дайындама деп аталады. Өңдеу процесінде одан өңдеуге әдіп және кенерме деп аталатын артық металды жою қажет. Конструкциялық материалдарды кесумен өңдеу металл кескіш станоктарды құралмен механикалық өңдеуге әдіптен алу жолымен дайындаманың пішіндері мен өлшемдерін өзгертуге және алынатын тетік бетінің берілген дәлдігі мен кедір-бұдырлығын қамтамасыз етуге бағытталған әрекеттердің жиынтығын білдіреді.

V.  Сабақты  бекіту:

1)Металл дегеніміз не?

2)Металл кесу станоктарын

3)Жону дегеніміз не?

4)Бұрғылау дегеніміз не?

5)Сүргілеу дегеніміз не?

VІ. Оқушыларды  бағалау:

    1.Үйге  берілген тапсырма бойынша оқушыларды бағалау

     2. Белсенді қатысып  отырған оқушыларды  бағалау

VІІ. Үйге  тапсырма  беру:

          §  22   оқып  келу

Әдебиеттер тізімі:

1.      Б.А. Кузьмин «Технология металлов и конструкционные материалы»

2.      В.В. Архипов «Технология металлов»

3.      Б.О. Сыздыкова «Конструкциялық металдар технологиясы»