Методическая разработка урока на тему"Обработка конических поверхностей"

ФЕДЕРАЛЬНОЕ КАЗЕННОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ                                     ОБРАЗОАПТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ №186

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

           по теме : «Технология обработки конической поверхности»

Выполнил:                                                                         Молоков А.И.

Саратов 2020

Методическую разработку открытого занятия на тему «Технология обработки конической поверхности» по учебной дисциплине «Технология токарных работ» для учащихся  по профессии «19149 Токарь» подготовил преподаватель  Федерального казённого профессионального образовательного учреждения №186  Молоков А.И.

 В  методической разработке раскрыты особенности  подготовки и проведения учебных занятий в современных условиях,  применение методических приемов и методов на разных этапах занятия. Уровень учебного материала отвечает возрастным особенностям учащихся и учебной программе учащихся  по профессии «19149 Токарь»

ПЛАН ЗАНЯТИЯ

ФИО преподавателя: Молоков Алексей Игоревич, преподаватель ФКП образовательного учреждения №186 г. Саратова п. Елшанка

Предмет: Технология токарных работ.

Требуемое время: 2 учебных часа.

Группа: № 1 по профессии «Токарь»

Тема урока: Технология обработки конической поверхности.

Тип урока:  Комбинированный

Цели урока :

Образовательная: Сформировать знания о сущности таких способов обработки как обработка конусов широким резцом, обработка конусов при повернутых верхних салазках суппорта, путем смещение задней бабки, обработка конических поверхностей при помощи конусной линейки

  Развивающая: Содействовать развитию познавательного интереса к предмету, умению применять знания теории на практике.Развивать аналитическое мышление, умение отбирать из  потока  информации  необходимую для данной ситуации;произвести навыки применения теоретических  знаний путем прикладных упражнений (заданий).

Воспитательная:Используя коллективный метод работы, развиватьчувство коллективизма и взаимопомощи как в процессе учебы, так и в дальнейшей производственной деятельности

Форма проведення урока : Фронтальный опрос, тестирование, выступления студентов с докладами, запись основных положений под диктовку,работа в бригадах, решение производственных задач на определение технологии обработки конической поверхности

Межпредметные связи:

Обеспечивающие : -  математика; физика; инженерная графика

Обеспечиваемые: - производственная практика

Методическое обеспечение: опорные конспекты, тесты, чертежи деталей

Технические обеспечение: компьютер, мультимедийный проектор, экран.

Литература:Обязательная:1. Багдасарова Т.А.  Токарь: технология обработки: учебное пособие  для нач. проф. образования.   - М.: Издательский центр «Академия», 2013. - 80 с.

Дополнительная:Багдасарова Т.А.  Токарь-универсал: учебное пособие для нач. проф. образования.   - М.: Издательский центр «Академия», 2012 – 288с

Ход урока

1 Организационный момент - 5 мин

Приветствие, проверка присутствующих и отсутствующих на занятии, подготовка к занятию, настрой на работу.

2 Ознакомление студентов с темой и учебными целями занятия - 5 мин

Запись темы занятия и основных заданий в конспекте по теме«Технология обработки конических поверхностей» .

Сегодня на занятии мы рассмотрим вопросы, которые пригодятся вам при выполнении практических заданий и в дальнейшей производственной деятельности. Для вас цель сегодняшнего  занятия – это  научиться применять полученные теоретические знания в простейших производственных ситуациях.

3 Актуализация опорных знаний -15 мин

Фронтальный опрос

         1. Какие виды движений осуществляются на токарном станке

         2. Какое движение является главным

         3.  Какое движение является вспомогательным

         4. Перечислить основные узлы станка

         5. Перечислить инструмент, используемый для работы на токарном станке

         6. Перечислить основные геометрические параметры резца

         7. Из каких частей состоит резец

         8. Какие имеются углы у резца

         9. Что такое припуск на обработку

 10.  Перечислить элементы режимов резания

11. Какие из них устанавливаются на станке

Тестирование

Студенты выполняют тест прошлого занятия с последующей проверкой друг друга и заполнением таблицы правильных ответов

Оценка за тестирование выставляется на следующем занятии, после проверки преподавателем.

ТЕСТ

Тема: Технология нарезание резьбы метчиками и плашками.

Вариант 1

1. Верно, ли что 1 дюйм равен 25,4 мм?

1. Да.    2. Нет.

2. Укажите, какая резьба прочнее:

1. Полученная резанием;        2. Полученная накаткой.

3. Сколько режущих частей имеет плашка?

1. Одну.         2. Две.

4. Как называются инструменты для комплексного контроля наружной резьбы?

1. Резьбовые калибр-кольца;           2. Резьбовые калибр-пробки.

5. Какую величину имеет угол при вершине дюймовой резьбы?

1. 30°               2. 40°            3. 50°                   4. 55°              5. 60°

6  Каким инструментом нарезают наружную резьбу?

  1плашки;     2   метчики;     3  воротки и плашкодержатели.

7. Укажите точное определение шага резьбы.

1. расстояние между соседними впадинами резьбы;

2. расстояние между соседними выступами резьбы;

3. расстояние между соседними выступами или впадинами резьбы.

8. Определите диаметр стержня dст под нарезание резьбы плашкой М24х1.

1. 23,86мм.          2. 24,5мм.         3. 23,5мм.        4. 23,9мм.      5. 23,0мм.

9. Определить диаметр сверла (Dсв) под нарезание резьбы метчиком М6-7G?

1. 5,9мм.          2. 5,8мм.           3. 5,5мм.          4. 4,5мм.              5. 5мм.

10. Какие из перечисленных причин послужат причиной брака рваная резьба?

1. Большое занижение диаметра;           4. Неправильный выбор СОТС;

2. Затупившийся инструмент;                5. Завышение скорости резания

3. Неправильная заточка инструмента;

Форма ответа:

1б	1б	1б	1б	1б	1б	1б	1б	1б	1б
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10

10-9б – «5»                 8-7 – «4»                      6-5 – «3»        4 и менее «2»

Вариант 2

1   Диаметр отверстия под нарезание резьбы М12x1,5 метчиком составляет

     1. 11,89мм                     2.10,5мм              3.10,85мм                      4.        11,85мм

2   Угол профиля метрической резьбы составляет

     1.  50⁰           2. 35⁰        3. 55⁰           4. 60⁰

3   Где правильно обозначена метрическая резьба с крупным шагом?

1.      М8х1;   2.    М8х0,75;    3.  М8.

4   Трубная резьба измеряется в

     1          мм            2     см             3    дюймах        4 Количестве ниток на дюйм

5   Величина1 дюйма равна

     1          24,5мм        2              25,4мм            3          23,5мм            4          25,5мм

6   Резьба какого типа чаще применяется при изготовлении крепежных деталей?

1 метрическая   

2 упорная   

 3 трапецеидальная.

7   По назначению резьбы подразделяются

     1          на треугольные и трапецеидальные

     2          на цилиндрические и конические

     3          на крепежные и ходовые

     4          на многозаходные и однозаходные

8   Более прочная резьба получается при обработке методом

     1          накатки

     2          нарезания плашкой

     3          нарезания резцом

     4          нарезания метчиком

9   Угол профиля трубной резьбы составляет

     1          60⁰2     30⁰3    55⁰4    65⁰

10 Метрическая резьба М16х1,5 имеет профиль

     1          трапецеидальный

     2          прямоугольный

     3          треугольный

     4          круглый

Форма ответа:

1б	1б	1б	1б	1б	1б	1б	1б	1б	1б
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10

10-9б – «5»                 8-7 – «4»                      6-5 – «3»        4 и менее «2»

4. Лекционный материал - 25 мин

При обработке валов часто встречаются переходы между поверхностями, имеющие коническую форму.

Коническая поверхность характеризуется следующими параметрами (рис. 1): меньшим d и большим D диаметрами и расстоянием l между плоскостями, в которых расположены окружности диаметрами D и d. Угол α  называется углом наклона конуса, а угол 2α — углом конуса.

Рисунок 1 Геометрия конуса

Конусностью называется отношение разности диаметров конуса к его длине. Обозначим конусность буквой K, тогда

    (1)

Пример:Если конус имеет размеры: D =80 мм, d = 70 мм и l = 100 мм, то согласно формуле (1):

Это значит, что на длине 10 мм диаметр конуса уменьшается на 1 мм или на каждый миллиметр длины конуса разница между его диаметрами изменяется на

Иногда на чертеже в место угла конуса указывается уклон конуса. Уклон конуса показывает, в какой мере отклоняется образующая конуса от его оси.

Уклон конуса определяется по формуле

(2)

где tg α — уклон конуса;

D — диаметр большого основания конуса в мм;

d — диаметр малого основания конуса в мм;

l — длина  конуса в мм.

Пользуясь формулой (2), можно при помощи тригонометрических таблиц определить угол α  уклона конуса.

Пример. Дано D = 80 мм; d=70мм; l= 100 мм. По формуле (2) имеем

По таблице тангенсов находим величину, наиболее близкую к tg α = 0,05, т. е. tg α = 0,049, которому соответствует угол уклона конуса α = 2°50'.

Следовательно, угол конуса2α = 2•2°50' = 5°40'.

Уклон конуса и конусность обычно выражают простой дробью, например: 1 : 10; 1 : 50, или десятичной дробью, например, 0,1; 0,05; 0,02 и т. д.

Технология обработки конической поверхности на токарном станке

На токарном станке обработка конических поверхностей производится одним из следующих способов:

1 с помощью широкого резца;

2 поворотом верхней части суппорта;

3  поперечным смещением корпуса задней бабки;

4 с помощью конусной линейки.

1.     Обработка конических поверхностей широким резцом

Если длина конуса не превышает 25 мм, то его обработку можно производить широким резцом - рисунок 2).

Рисунок 2 Обработка конической поверхности широким резцом

Угол наклона режущей кромки резца в плане должен соответствовать углу наклона конуса на обрабатываемой детали. Резцу сообщают подачу в поперечном или продольном направлении. Для уменьшения искажения образующей конической поверхности и уменьшения отклонения угла наклона конуса необходимо устанавливать режущую кромку резца по оси вращения обрабатываемой детали. Следует учитывать, что при обработке конуса резцом с режущей кромкой длиной более 10-15 мм могут возникнуть вибрации, уровень которых тем выше, чем больше длина обрабатываемой детали, меньше ее диаметр, меньше угол наклона конуса, ближе расположен конус к середине детали, больше вылет резца и меньше прочность его закрепления. В результате вибраций на обрабатываемой поверхности появляются следы и ухудшается ее качество. При обработке широким резцом жестких деталей вибрации могут отсутствовать, но при этом возможно смещение резца под действием радиальной составляющей силы резания, что приводит к нарушению настройки резца на требуемый угол наклона. Смещение резца зависит от режима обработки и направления подачи.

2. Обработка конических поверхностей поворотом верхней части суппорта

При изготовлении на токарном станке коротких наружных и внутренних конических поверхностей с большим углом уклона нужно повернуть верхнюю часть суппорта относительно оси станка под углом α уклона конуса (рис. 3). При таком способе работы подачу можно производить только от руки, вращая рукоятку ходового винта верхней части суппорта, и лишь в наиболее современных токарных станках имеется механическая подача верхней части суппорта.

Рисунок 3 Поворот верхней части суппорта на требуемый

угол при помощи делений на опорном фланце

Для установки верхней части суппорта 1 на требуемый угол можно использовать деления, нанесенные на фланце 2 поворотной части суппорта (рис. 3). Если угол α уклона конуса задан по

чертежу, то верхнюю часть суппорта поворачивают вместе с его поворотной частью на требуемое число делений, обозначающих градусы. Число делений отсчитывают относительно риски, нанесенной на нижней части суппорта.

Если на чертеже угол α не дан, а указаны больший и меньший диаметры конуса и длина его конической части, то величину угла поворота суппорта определяют по формуле (1)

Пример . Даны диаметры конуса D = 80 мм, d = 66 мм, длина конуса l = 112 мм.

Имеем:

По таблице тангенсов находим приближенно:α   = 3°35'. Следовательно, верхнюю часть суппорта необходимо повернуть на 3°35'.

Способ обтачивания конических поверхностей поворотом верхней части суппорта имеет следующие недостатки: он допускает обычно применение только ручной подачи, что отражается на производительности труда и чистоте обработанной поверхности; позволяет обтачивать сравнительно короткие конические поверхности, ограниченные длиной хода верхней части суппорта.

3. Обработка конических поверхностей способом поперечного смещения корпуса задней бабки

Для получения конической поверхности на токарном станке необходимо при вращении заготовки вершину резца перемещать не параллельно, а под некоторым углом к оси центров. Этот угол должен равняться углу α уклона конуса. Наиболее простой способ получения угла между осью центров и направлением подачи — сместить линию центров, сдвинув задний центр в поперечном направлении. Путем смещения заднего центра в сторону резца (на себя) в результате обтачивания получают конус, у которого большее основание направлено в сторону передней бабки; при смещении заднего центра в противоположную сторону, т. е. от резца (от себя), большее основание конуса окажется со стороны задней бабки (рис. 4).

Рисунок 4 Обтачивание конической поверхности при поперечном

смещении корпуса задней бабки

Смещение корпуса задней бабки определяют по формуле

(3)

где S — смещение корпуса задней бабки от оси шпинделя передней бабки в мм;

D — диаметр большого основания конуса в мм;

d — диаметр малого основания конуса в мм;

L — длина всей детали или расстояние между центрами в мм;

l — длина конической части детали в мм.

Пример . Определить смещение центра задней бабки для обтачивания усеченного конуса, если D = 100 мм, d = 80 мм, L = 300 мм и l = 200мм. По формуле (3) находим:

Преимущество обработки конических поверхностей путем смещения корпуса задней бабки заключается в том, что этим способом можно обтачивать конусы большой длины и вести обтачивание с механической подачей.

Недостатки этого способа: невозможность растачивать конические отверстия; потеря времени на перестановку задней бабки; возможность обрабатывать лишь пологие конусы; перекос центров в центровых отверстиях, что приводит к быстрому и неравномерному износу центров и центровых отверстий и служит причиной брака при вторичной установке детали в этих же центровых отверстиях.

4. Обработка конических поверхностей с применением конусной линейки

Для обработки конических поверхностей с углом уклона  α до 10—12° современные токарные станки обычно имеют особое приспособление, называемое конусной линейкой. Схема обработки конуса с применением конусной линейки приводится на рис. 5

Рисунок 5Схема обработки конической поверхности

с применением конусной линейки

К станине станка прикреплена плита 11, на которой установлена конусная линейка 9. Линейку можно поворачивать вокруг пальца 8 под требуемым углом а к оси обрабатываемой детали. Для закрепления линейки в требуемом положении служат два болта 4 и 10. По линейке свободно скользит ползун 7, соединяющийся с нижней поперечной частью 12 суппорта при помо

щи тяги 5 и зажима 6. Чтобы эта часть суппорта могла свободно скользить по направляющим, ее отсоединяют от каретки 3, вывинчивая поперечный винт или отсоединяя от суппорта его гайку.

Если сообщить каретке продольную подачу, то ползун 7, захватываемый тягой 5, начнет перемещаться вдоль линейки 9. Так как ползун скреплен с поперечными салазками суппорта, то они вместе с резцом будут перемещаться параллельно линейке. Благодаря этому резец будет обрабатывать коническую поверхность с углом уклона, равным углу α поворота конусной линейки.

После каждого прохода резец устанавливают на глубину резания с помощью рукоятки 1 верхней части 2 суппорта. Эта часть суппорта должна быть повернута на 90° относительно нормального положения, т. е. так, как это показано на рис 5

Если даны диаметры оснований конуса D и d и его длина l, то угол поворота линейки можно найти по формуле (2).

Подсчитав величину tg α, легко определить значение угла α по таблице тангенсов.

Применение конусной линейки имеет ряд преимуществ:

1) наладка линейки удобна и производится быстро;

2) при переходе к обработке конусов не требуется нарушать нормальную наладку станка, т. е. не нужно смещать корпус задней бабки; центры станка остаются в нормальном положении, т. е. на одной оси, благодаря чему центровые отверстия в детали и центры станка не срабатываются;

3) при помощи конусной линейки можно не только обтачивать наружные конические поверхности, но и растачивать конические отверстия;

4) возможна работа с продольным самоходом, что увеличивает производительность труда и улучшает качество обработки.

Недостатком конусной линейки является необходимость отсоединять салазки суппорта от винта поперечной подачи. Этот недостаток устранен в конструкции некоторых токарных станков, у которых винт не связан жестко со своим маховичком и зубчатыми колесами поперечного самохода.

Вопросы для проверки усвоения нового материала и для подготовки к решению задач - 5 мин

1. Как вычисляется уклон конуса?

2.Какими способами можно обработать конические поверхности на токарных станках?

3. В каких случаях рекомендуется делать поворот верхней части суппорта?

4. Как вычисляется угол поворота верхней части суппорта для обтачивания конуса?

Работа в бригадах:  - 20 мин Каждой бригаде выдается чертеж детали ,необходимо выбрать способ обработки, произвести необходимый расчет и обосновать выбор метода обработки

Комментарий работы студентов на занятии - 10 мин

1            Общая характеристика работы студентов на занятии

2            Определение недостатков в работе

3            Определение  лучших студентов

4     Выставление оценок

Итоги  занятия - 5 мин

Сегодня на занятии мы познакомились со способами обработки  конусов широким резцом, обработкой конусов при повернутых верхних салазках суппорта, путем смещение задней бабки, обработка конических поверхностей при помощи конусной линейки. Закрепили полученные знания, выполняя  задания   в бригадах.

Домашние задание

Багдасарова Т.А.  Токарь: технология обработки: учебное пособие для нач. проф. образования.   - М.: Издательский центр «Академия», 2013.  Стр 55-62

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Карточка – задание  №1 Тема: Обработка конических поверхностей I.                  Определить способ обтачивания конических поверхностей.  А. Поворотом верхней части суппорта Б. Поперечным смещением корпуса задней бабки В. Широким резцом Г. Коническими развертками Д. Растачивание резцом с помощью поворота задней части суппорта                Форма ответа: 1 2 3 4 5 6 7 II.                  Определить угол поворота верхней части суппорта при обтачивания конуса. a1 a2 Форма ответа:                                                                                                        a1=?                                                                                a2=? III.                 Определить величину поперечного смещения корпуса задней бабки при обтачивании конуса.                 S1=?                       Формаответа: S2=? S1 S2

Карточка – задание  №2 Тема: Обработка конических поверхностей I.                  Определить способ обтачивания конических поверхностей. А. Поворотом верхней части суппорта Б. Поперечным смещением корпуса задней бабки В. Широким резцом Г. Коническими развертками Д. Растачивание резцом с помощью поворота задней части суппорта                Форма ответа: 1 2 3 4 5 6 7 II.                  Определить угол поворота верхней части суппорта при обтачивания конуса. a1 a2                                                                                                                 Форма ответа:                                                                                               a1=?                                                                                a2=? III.                Определить величину поперечного смещения корпуса задней бабки при обтачивании конуса.                   S1=?                       Формаответа: S1 S2 S2=?

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

ТЕХНОЛОГИЯ ОБРАБОТКИ НАРУЖНЫХ И ВНУТРЕННИХ КОНИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

1. Перечислите типовые детали, имеющие конические поверхности:

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

2. Перечислите виды конических поверхностей:

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

3. Напишите соотношение между углом конуса и углом уклона конуса:

_________________________________________________________________

4. Приведите формулу для определения конусности:

_________________________________________________________________

5. Перечислите элементы, характеризующие коническую поверхность:

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

6. Определите угол уклона конуса, если необходимо обработать коническую поверхность, у которой большее основание имеет диаметр 60 мм, а меньшее – 40 мм. Длина поверхности составляет 50 мм.

Дано: ___________________________________________________________

Найти: __________________________________________________________

Решение: _________________________________________________________

_________________________________________________________________

Ответ: ____________________________________________________________

7. Вспомните, с какой целью введены стандартные конусы Морзе?

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

8. Вспомните, какие конические поверхности можно обрабатывать широким резцом? _________________________________________________________

_________________________________________________________________

9. Вспомните, какие конические поверхности можно обрабатывать при повернутых верхних салазках суппорта?

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

10. Вспомните, какие конические поверхности можно обрабатывать способом смещения задней бабки?

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

11. Вспомните, при каких условиях целесообразно применять копировальную (конусную) линейку для обработки конических поверхностей?

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

12. Вспомните, какой применяется способ определения точности изготовления угла конуса при помощи шаблона?

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

13. Вспомните, каким образом проводится контроль обработанной конической поверхности при единичном производстве?

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

14. Вспомните, когда пользуются коническими калибрами?

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

15. Напишите технологическую последовательность обработки внутренних конических поверхностей: 

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

16. Перечислите достоинства и недостатки обработки конических поверхностей поворотом верхней части суппорта:

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

17. Перечислите достоинства и недостатки обработки конических поверхностей смещением задней бабки:

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

18. Выберите способ обработки конической поверхности с размерами: диаметр большего основания 65 мм, диаметр меньшего основания 40 мм, длина – 22 мм:

а) широким резцом;

б) поворотом верхней части суппорта;

в) смещением корпуса задней бабки.

19. Вспомните, когда применяется конусная линейка для обработки конической поверхности? ______________________________________________________

_________________________________________________________________

20. Перечислите достоинства и недостатки обработки конических поверхностей с помощью конусной линейки:

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

21. Вспомните, в каких единицах измерения может быть выполнена шкала конусной линейки?

_________________________________________________________________

22. Вспомните, сколько конических поверхностей имеет жесткий центр, в чем их особенность?

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

23. Перечислите дефекты, которые могут образоваться при обработке конических поверхностей:

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

24. Выберите, как необходимо устанавливать резец относительно оси центров при обработке конической поверхности:

а) на оси центров;

б) ниже оси центров;

в) выше оси центров.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3