Ручная обработка древесины

Тема урока: Ручная обработка древесины.

Цель урока:

Обучающая: Изучить ручную обработку древесины и основные операции обработки древесины.

Вспомогательная: Воспитывать чувство ответственности при выполнении задания.

Развивающая: Развивать самостоятельность и самоконтроль выполняемого задания.

Оборудование и материалы:

Режущий инструмент: ножовки, рубанки

Вспомогательный инструмент: линейки, угольники, циркуль

Наглядные пособия и дидактический материал:

Плакаты по устройству ножовки и рубанка, технологические карты изготовления изделия, изготовляемое изделие.

Технические сведения:

Назначение применения ручной обработки древесины. Умение пользоваться инструментом. Безопасность труда.

Объект работы: Изготовление указки для доски.

Тип урока: Комбинированный.

Ход урока:

1. Организационная часть.

Здравствуйте ребята! Как я вижу, отсутствующих нет, спецодежда присутствует у всех.

Подготовка учащихся к восприятию нового материала.

Показ изделия.

«Ребята. Вы знаете что это такое?»

Какие операции для последовательности обработки древесины?

Обработка древесины включает ряд последовательных операций: пиление, строгание, долбление, сверление, фрезерование, обработку на токарном станке, лущение и шлифование. Для каждого этапа обработки дерева необходимы специальные инструменты и оборудование.

Пиление — операция разделения древесины на части с помощью многорезцового инструмента. Для распиловки лесоматериалов используют ручные или металлические пилы. Пила представляет собой ленту или диск с нарезанными на ней зубьями (резцами). Для удаления опилок, образующихся в процессе пиления, предусмотрена впадина (пазуха). Каждый зуб пилы имеет три режущие кромки — одну короткую переднюю и две боковые. По форме зубьев различают пилы для продольного, смешанного и поперечного пиления.

У пил для продольной распиловки древесины зубья короткой режущей кромкой перерезают волокна, а боковыми кромками разделяют волокна между собой по их направлению. Зубья таких пил выполнены в форме треугольника с прямой заточкой, поэтому ими можно пилить только в одну сторону. У пил для поперечной распиловки короткая режущая кромка разделяет волокна, а боковые кромки перерезают их. Такие зубья имеют обычно форму равнобедренного треугольника и двустороннюю заточку, поэтому ими можно пилить в обе стороны.

Процесс металла

Пилы поперечные двуручные применяют для поперечного распиливания лесоматериалов. Толщина этих пил составляет 1,1 и 1,4 мм. Зубья имеют форму равнобедренного треугольника, заточка зубьев — косая. При этом угол заострения составляет 40—45°.

Ножевые пилы, или ножовки, бывают широкие, узкие и с обушком. Зубья пилы имеют форму треугольника, заточка — косая, с углом заострения 40°. Широкая ножовка применяется для поперечного раскроя брусков, широких досок и плит. Узкая ножовка предназначена для выпиливания криволинейных сквозных отверстий в деталях большой длины и для распиливания тонких материалов.

Ручные пилы и их зубья:

а — лучковая; б — широкое полотно лучковой пилы; в — узкое полотно лучковой пилы; г — ножовка узкая; д — ножовка широкая; е — наградка; ж — зубья для продольной и поперечной распиловки; з — зубья для поперечной распиловки. Также пиление осуществляется электрифицированным инструментом: круглопильным станком, дисковой пилой, торцовочной пилой, ленточным станком, электролобзик, сабельная пила.

Строгание.

Для получения ровной, чистой и гладкой поверхности древесину строгают ручным или механическим способом. Для ручного строгания древесины используют рубанки. Различаются рубанки для строгания плоских поверхностей и рубанки для строгания профильных поверхностей.

Для грубого строгания древесины после распиловки используют шерхебель. Его нож с лезвием овальной формы вставлен в колодку под углом 40°. Таким ножом при строгании срезается толстая стружка. Получаемая с помощью этого рубанка поверхность также нуждается в дальнейшей более тонкой обработке.

Рубанок с одиночным ножом предназначен для строгания после распиловки или обработки шерхебелем. Рубанок с двойным ножом отличается от одинарного рубанка тем, что к его ножу сверху прикреплен стружколоматель, который позволяет получить более чистую поверхность. Нож такого рубанка вставлен в колодку под углом 60°. Конец стружколоматель, приближенный к лезвию резца, дает тонкую стружку и гладкую поверхность обработки, при этом важно плотно привинчивать стружколоматель к ножу, чтобы предотвратить защемление стружки. Поверхность, обработанная двойным рубанком, имеет лучшее качество, чем строганная одинарным рубанком. Рубанок с двойным ножом применяют для строгания свилеватой древесины.

Фуганок предназначен для строгания заготовок большой длины с высокой чистотой обработки поверхности — например, при выравнивании граней досок, которые затем будут склеены. Длина колодки фуганка — 700 мм, ширина ножа — 60 мм. Фуганки с длиной колодки 500 мм называют полуфуганками. Их используют при строгании более коротких деталей.

Цинубель применяют для увеличе­ния площади склеивания перед облицовыванием за счет придания ей шероховатости, поэтому кромка ножа цинубеля имеет мелкие зубцы. По сути, цинубель — это укороченный рубанок с одиночным ножом.

Для зачистки поверхности детали из твердолиственных пород после обработки ее двойным рубанком применяют цикли. Ими также зачищают поверхности паркетных полов. Цикли изготавливают из полотна пилы длиной 150 мм, шириной 60 мм и толщиной 1 мм. Угол резания циклей — до 90°, что позволяет получить гладкую поверхность.

Зачистка древесины, имеющей задиры и свилеватость, производится рубанком с укороченным корпусом — шлифтиком. Шлифтик имеет узкую щель (шириной 5 мм) и увеличенный до 60° передний угол, вследствие чего при работе снимается тонкая стружка и поверхность древесины чище обра­батывается.

Горбач служит для строгания выпуклых и вогнутых поверхностей. Деталь с выпуклой поверхностью обрабатывают рубанком-.горбачом с вогнутой подошвой, а деталь с вогнутой поверхностью — рубанком с выпуклой подошвой. Горбач имеет деревянную или металлическую колодку. Деревянные колодки, имеющие постоянную кривизну, менее удобны из-за ограниченности их применения. Горбачи с металлической колодкой, кривизна которой регулируется с помощью специальных винтов, более универсальны. Таким рубанком с ножом и стружколомателем строгают выпуклые и вогнутые поверхности различной кривизны, а также ровную поверхность.

Зензубель предназначен для отбора и зачистки четвертей и фальцев определенной ширины и глубины. Нож зензубеля имеет лопатку шире колодки, поэтому его устанавливают в колодку снизу под углом 45— 50° и закрепляют сверху винтом.

Фальцгебель служит для выборки фальцев и четвертей определенной ширины и глубины. Ступенчатая подошва колодки снаружи имеет линейку, которую прижимают к кромке за готовки в процессе строгания, определяя таким образом ширину фальца. Линейка может составлять одно целое с колодкой рубанка или быть отдельной деталью, выполненной из дерева или металла и привинчиваемой к колодке. В этом случае ширину и глубину фальца или четверти регулируют перестановкой линейки. В отличие от зензубеля, подошва фальцгебеля ступенчатая, а его нож — косой. Щечка на правой стороне подошвы фальцгебеля ограничивает ширину паза, а выступ на левой стороне — глубину.

В столярных работах применяют ножи различного профиля. Для изготовления профильных деталей необходим рубанок с колодкой и профильным ножом. Подошва колодки и лезвие ножа имеют форму, противо­положную профилю обрабатываемой детали. Ножи для профильного стро­гания имеют вогнутое и дугообразное лезвие.

При строгании широких косых кромок из твердолиственных пород (например, при обработке филенок) пользуются рубанками, имеющими профильное лезвие и фигурную подошву колодки. Фигурный нож устанавливают под углом 15—20° к плоскости подошвы колодки, что улучшает качество обработки поверхности.

В зависимости от породы и твердости обрабатываемой древесины лезвие должно выступать из подошвы колодки на 0,2—0,3 мм без перекоса, а в шерхебеле — на 2—3 мм.

Правильность установки ножа и его выпуск из колодки рубанка обычно проверяют на глаз: лезвие присажено правильно, если оно смотрится как узкая полоска-нитка.

При большом объеме работ эффективнее использовать электрорубанки и фуговальные машины. Фуговальные станки используют для строгания брусков, досок и других пиломатериалов с одной, двух и четырех сторон по плоскости. Станки оснащены устройством для ручной или автоматической подачи заготовок, которое устанавливают под любым углом к ножевому валу, рабочему столу или направляющей линейке. Во избежание перегрузки и перегрева электродвигателя скорость подачи заготовок из мягкой древесины не должна превышать 5—7 м/мин, а заготовок из твердых пород — 2—3 м/мин. Превышение скорости подачи заготовок приведет к тому, что поверхность обработки будет волнообразной.

Ножевой вал имеет два или четыре тонких ножа, которые должны выступать над кромкой стружколомателя на 1—1,5 мм.

Неровная поверхность при фуговании получается при вибрации станка и не отрегулированных ножевых валах. Выхваты на концах образуются при обработке изогнутых заготовок и плохой регулировке прижимов. Ножевой вал фуговальных станков должен иметь ограждение, которое открывается только при проходе заготовки и автоматически закрывается после окончания ее обработки. Короткие детали обрабатывают, используя прижимные колодки.

Для обработки заготовок на заданный размер по толщине и для создания у них параллельных плоскостей используют рейсмусовые станки. Они выпускаются с одним ножевым валом (для обработки заготовок с одной стороны) и с двумя ножевыми валами (для одновременной обработки двух плоскостей), что значительно удобней. Качество строгания во многом зависит от заточки и точности установки ножей. Правильно установленные и острые ножи вала гарантируют качество строгания. Ножи одного вала должны быть одинаковыми по размерам и массе. При затуплении ножей в процессе работы их заменяют новым комплектом с заточенными лезвиями. В процессе строгания массивных заготовок ножи заменяют через 4 ч работы, при строгании деталей, склеенных искусственными смолами, — через 3,3 ч, стружечных плит —через 1,8—2ч.

ДОЛБЕЖНЫЙ ИНСТРУМЕНТ.

Для выборки гнезд, пазов, шипов и других работ применяют долота и стамески. Долото представляет собой стальной стержень трапециевидной формы; нижняя его часть заканчивается резцом, а верхняя — заплечиками и конусообразным хвостовиком для рукоятки. Лезвие долота перерезает волокна древесины после удара деревянным молотком по рукоятке.

Чтобы рукоятка при этом не деформировалась и не разрушилась, на ее ко­нец надевают металлические кольца.

Длина долота вместе с рукояткой обычно составляет 25—30 см. Долота со стержнем квадратного сечения применяют для выборки глубоких па­зов. Обычно долота имеют односто­роннюю или двустороннюю заточку.

Клиновидное долото имеет изогнутый стержень; деревянная рукоятка забита в гнездо верхней части; нижняя клиновидная часть стержня сплющена и завершается лезвием. Его обычно используют для выдалбливания глубоких гнезд и для очистки гнезд от остатков древесины.

Стамески несколько тоньше долот; они изготавливаются из стали плоского сечения и подразделяются на плоские, обыкновенные, универсальные и полукруглые. Столяры применяют в работе стамески шириной 6 мм, 8 мм, 10 мм, 12 мм, 15 мм, 18 мм и 20 мм. Все они имеют одностороннюю заточку.

Обыкновенная стамеска имеет плос­кий стержень с односторонней заточ­кой (угол заточки — 18—25°) и шири­ной 12—25 мм

Полукруглая стамеска имеет полу­круглый стержень с углом заточки 30°. Ширину лезвия определяют по пря­мой между его концами. Полукруглые стамески используют при выдалбли­вании криволинейных гнезд и отвер­стий, а также при обработке фигур­ных поверхностей.

Прямоугольные отверстия и гнезда при больших объемах работ можно выполнять с помощью цепно-долбежных станков. Основные части такого станка — электродвигатель и фрезерная цепь. На ведущую звездочку, закрепленную на валу электродвигателя, надевают фрезерную цепь требуемой ширины. Движение цепи происходит по линейке с роликом в нижней части. Фрезерную цепь натягивают, ограничитель глубины перемещают по направляющей станине. Включив электродвигатель и нажимая на рычажное приспособление, электродолбежник опускают вместе с линейкой и натянутой цепью вниз, при этом цепь образует продолговатое гнездо, ширина которого равна толщине фрезерной цепи. Для гнезд определенной шири­ны подбирается соответствующая цепь.

СВЕРЛА И СВЕРЛИЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Сверление — это процесс образования сверлом в заготовках сквозных и несквозных цилиндрических и кони­ческих отверстий под шипы, шурупы и т. п. Для получения ровной поверх­ности практикуется рассверливание сучков с последующей заделкой их деревянными пробками. Вручную гнезда сверлят с помощью коловорота или сверлилки.

Мелкие отверстия диаметром до 5 мм высверливают винтовой ручной дрелью (сверлилкой). Для высверливания глубоких отверстий используют бурав, который представляет собой сверло с ушком для ручки, расположенной в верхней его части. Неглубокие отверстия под шурупы сверлят буравчиком, имеющим диаметр 2—10 мм.

Для выборки отверстий различных диаметров применяется ручная дрель с зубчатой передачей. За счет зубчатой передачи достигается более высокая скорость сверления (в сравнении с коловоротом В зависимости от характера и усло­вий выполняемых работ применяются сверла разных видов. Ложечные сверла используют для сверления отверстий под болты и шипы. Такое сверло имеет две заточенные боковые кромки (два лезвия), которые режут древесину при вращении сверла в обе стороны. В древесину сверло углубляют под нажимом. Очистку сверла производят, вынув его из отверстия. В отличие от ложечного, раковинообразное сверло (бурав), имеющее спиральный наконечник, углубляется в древесину без нажима на него сверху и одновременно выталкивает стружку наружу.

Шилообразное сверло эквивалентно трехгранному шилу, его применяют для получения отверстий под шурупы, поворачивая при сверлении налево направо. С помощью зенковочного сверла рассверливают верхнюю часть отверстий под головки шурупов и болтов. Рабочая часть такого сверла имеет вид конуса с продольными канавками, идущими к центру.

Выполнение цилиндрических отверстий под вставные круглые шипы, сверление сквозных и неглубоких отверстий поперек волокон производят центровым сверлом с плоской головкой (перовым сверлом). Плоский резец лопатки горизонтально подрезает древесину в виде спиральной стружки по окружности и углубляется в древесину. Однако сверлить глубокие отверстия центровыми сверлами трудно из-за плохого удаления стружки.

При механическом сверлении применяют спиральное (шнековое) сверло, две трети которого выполнены в виде винтообразной спирали. Конусообразный винт в центре сверла направляет сверло в древесину, а дугообразные резцы углубляют его в древесину. При этом короткие сверла длиной 105—145 мм. При выборке гнезд этими сверлами отверстия получаются чистыми, т. к. стружка хорошо удаляется по винтовым канавкам.

Сверла с винтовой частью применяют для сверления глубоких отверстий поперек волокон. Конец этих сверл имеет винт с мелкой резьбой. По форме их подразделяют на винтовые и штопорные. Штопорное сверло в виде стальной спиральной ленты может заменять шнековое.

Пробочное сверло используется для высверливания сучков. Его рабочая часть имеет вид цилиндра с круговым подрезателем; внутри цилиндра расположена диаметральная стенка — резец. Пробочное сверло используют при сверлении на станках.

При отсутствии сверл по дереву их можно изготовить из сверл по металлу. Для этого сверла по металлу перезатачивают.

Разметочный инструмент.

Рулетка, метр, рейсмус, ерунок, малка, гребенка, циркуль, нутромер, ШЦ-1, карандаш, шаблоны, шнурок предназначен для разметки линии большой длины, его натирают мелом или окрашивают.

Политехническая подготовка.

3) Как вы думаете, какова суть технического явления процесса режущего?

Суть технического явления фрезерования – процесс резания.

4) Объясните суть технического явления с точки зрения основ наук. Действующая сила Р должна быть больше сил межмолекулярного сцепления.

5) Расскажите о распространении сути технического явления в других областях.

Суть технического явления (процесс резания) применяется при ручной обработки.

6) Что представляет собой угол В и его назначение?

Угол β - угол заострения. Он находится между передней и задней поверхностями клина. Чем он меньше, тем легче протекает процесс резания. Вот почему всегда затачивают режущие инструменты — ножи, топоры, зубила, резцы и др.

7) Почему же угол заострения не всегда имеет малую величину?

Величина угла заострения зависит от твердости обрабатываемого материала: чем больше твердость обрабатываемого материала, тем больше угол заострения. При твердом материале и малом угле заострения режущий инструмент может сломаться. Угол заострения имеется у любого режущего инструмента и образуется он, как правило, при заточке.

8) Каково назначение угла α .

Угол а - задний угол, он расположен между обработанной поверхностью детали и задней поверхностью клина. Чем он больше, тем меньше трение между задней поверхностью клина и обработанной поверхностью заготовки. Но с увеличением заднего угла уменьшается угол заострения, что ослабляет прочность клина. Поэтому задний угол обычно равняется 8—10°.

9) Что представляет собой угол γ и его назначение?

Угол γ — передний угол. Он расположен между передней поверхностью клина и перпендикуляром, проведенным к обработанной поверхности. Передний угол облегчает сход стружки по передней поверхности клина. Чем он больше, тем легче протекает процесс резания. Но с увеличением переднего угла уменьшается угол заострения, следовательно, уменьшается прочность клина (γ =5—10°).

Практическая часть.

Цель: Получение навыков управления и укрепления знаний.

Вводный инструктаж.

Как устанавливается и закрепляется заготовка в тисках?

Тиски поворотные

Винтовой механизм

Губки тисков

Съемные губки

Текущий инструктаж.

Ребята возьмите материал. Прочно закрепите его в тисках.

Возможные ошибки.

1.Отклонение от параллельности обрабатываемой плоскости противоположной поверхности из за неточности установки заготовки.

Ошибку совершает один учащийся.

«Иван, посмотри, как правильно нужно устанавливать заготовку. При закреплении заготовки нужно следить за тем, чтобы она плотно легла на подкладку, это не позволит заго­товке сдвинуться вниз. Ошибку совершают несколько учащихся.

Работа останавливается. «Ребята, я заметил характерную ошибку в ваших действиях при закрепление заготовки. Посмотрите как правильно устанавливать заготовку. Закрепляя заготовку нужно следить за тем, чтобы она плотно легла на подкладку, это не позволит заго­товке сдвинуться вниз даже при сильном нажатии пиления.

2.Нарушение техники безопасности: учащимися работают в расстегнутой спецодежде.

Ошибку совершает один учащийся.

Работа останавливается.

Иванов, я заметил, что тобой была нарушена техника безопасности. Давай еще раз повторим правила техники безопасности!

Работайте в застегнутой спецодежде, в защитных очках. Волосы должны быть убраны под головной убор.

Ошибку совершают несколько учащихся.

Работа останавливается. «Ребята, я заметил, что вами была нарушена техника безопасности при работе. Давайте еще раз повторим правила техники безопасности!

3. Нарушение техники безопасности: ученики стоят за спиной у работающего товарища.

Ошибку совершает один учащийся.

Сидоров, я заметил, что ты стоял за спиной работающего товарища. Это неправильно. Давай еще раз повторим привила техники безопасности!

Нельзя стоять за спиной работающего товарища так как это может привести несчастным случаям.

Ошибку совершают несколько учащихся.

Работа останавливается. «Ребята, я заметил, что вами была нарушена техника безопасности: многие из вас стояли за спиной у товарищей. Давайте еще раз повторим правила техники безопасности.

Нельзя стоять за спиной работающего товарища так как это может привести несчастным случаям.»

Конструирование детали.

Ребята изобразите в тетради заготовку для изготовления указки.

Чертеж детали.

1-й обход: Все ли приступили к работе?

2-й обход: Проверить правильность выполнения приемов работы.

Демонстрация правильного изделия

Чертеж заготовки

Технологическая карта на изготовление ступенчатой прокладки.

1

Шлифовать поверхность 1

2

Шлифовать поверхность 2 в размер 25 мм

3

При том же закреплении заготовки от шлифовать всю поверхность

4

Притупить острые кромки напильником и наждачной бумагой

3-й обход: Проверка правильности выполненной работы и ее оценка.

Сергей, ты в полной мере справился с поставленной задачей, но у тебя есть небольшие недочеты. Обработка не очень качественная, а в остальном все хорошо. Оценка пять с минусом.

Александр, ты в полной мере справился с поставленной задачей. Твоя работа оценивается как отлично.

Заключительный инструктаж.

Ребята, я проверил результаты вашей работы. Все из вас в большей мере справились с заданием. Но лучше всего это получилось у Петрова Юрия и Попова Александра. Посмотрите на их работы, которые заслуживают отличной оценки.

Объявление оценок.

Сергей и Алексей получают оценку пять а остальные оценку четыре. Но в независимости от полученной оценки все сегодня очень хорошо поработали.

Ребята, уберите каждый свое рабочее место. Дежурные могут приступать к уборке мастерской.

Карточка – задание для контроля учащихся.

1.Что показывают годичные кольца?

а) возраст дерева;

б) строение ствола;

в) поперечный срез древесины;

г) срок годности;

2.Из каких частей состоит дерево?

а) возраст дерева, строение ствола, поперечный срез древесины, срок годности;

б) крона, ствол, корни, срез;

в) корни, ствол, крона;

г) срез, лемех, кольцо;

3.Что такое пиломатериалы?

а) это материал из древесины, получаемые путем продольной распиловки бревен;

б) это практически безотходный конструкционный материал;

в) это условное изображение изделия, выполненное с помощью чертежных инструментов;

г) это материал полученный путем продольной распиловки бревен;

4. Что такое деталь?

а) это материал из древесины, получаемые путем продольной распиловки бревен;

б) это практически безотходный конструкционный материал;

в) это условное изображение изделия, выполненное с помощью чертежных инструментов;

г) это изделие из одного материала без применения сборочных операций;

5. С какой целью обрабатывают древесину?

а) чтоб предать ей нужный цвет;

б) чтоб не было сучков;

в) чтоб предать ей нужную форму и размер;

г) поперечный срез;

6.Что называют текстурой древесины?

а) это рисунок поверхности древесины, образованный в результате перерезания годичных колец и волокон;

б) это изделие из одного материала без применения сборочных операций;

в) это условное изображение изделия, выполненное с помощью чертежных инструментов;

г) это условное изображение изделия, выполненное с помощью чертежных инструментов;

7.Какие основные разрезы древесины?

а) поперечный, параллельный, квадратный;

б) параллельный, поперечный, тангентальный;

в) поперечный, радиальный, тангентальный;

г) треугольный, квадратный, прямоугольный.