Урок № _____________________

Тема . Подгонка деталей изделий. Окончательная обработка изделий .

Цель: сформировать у учащихся понятие о процессе подгонки и окончательной обработки изделий из древесины, раз­вивать политехническое мышление; воспитывать культуру труда.

Ключевые понятия: Подгонка, допуски, красители, протравы, грунтовки, масляные лаки, масти­ки, шлифование и полирование.

Объекты практической деятельности учащихся: детали изделия проектной деятельности учащихся,

Оборудование: столярный верстак, заготовки из фанеры и ДВП, плакаты с изображением режущих частей инструментов, столярные ножовки.

Ожидаемые учебные результаты

1. Умение характеризовать процесс подгонки деталей.

2. Умение определять этапы и правила отделки изделий.

3. Умение выполнять пропитку воском, мас­тиками. Покрытие морилкой, олифой, лаком, красками.

4. Умение соблюдать правила охраны труда при окончательной обработке изделий.

План урока.

I. Организационный этап

II. Мотивация учебной деятельности учащихся. Актуализация опорных знаний учащихся

III. Объявление темы и ожидаемых учебных результатов

IV.

1. Основной принцип технологического процесса подгонки деталей и их скле­ивание.

2. Ознакомление учащихся с технологией во время отделки изготовленных изделий.

3. Инструктаж по выполнению практической работы.

V. Практическая работа

«Отделка|украшение| изделий»

VI. Подведение итогов, оценивание результатов работы

VII. Домашнее задание

Какие виды клея Вы знаете.

Как приготовить древесный клей.

Какая рабочая температура клея.

ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА

Склеивание и сушка изделий

Прочность склеивания зависит от обработки склеивае­мых поверхностей, влажности и температуры древесины, температуры в помещении, силы и продолжительности запрессовки, качества приготовленного клея и других факторов.

При склеивании на гладкую фугу или при фанерова­нии склеиваемым местам лучше всего придать шерохова­тость, обработав их цинубелем, что повышает прочность склеивания.

Во время работы температура костного клея должна быть 65-70°.

Для намазывания клея применяют кисточку-помазок, изготовленную из луба липовой или дубовой коры. Но­жом куску коры придают форму лопаточки, срезают твердую корку, опускают широкий конец в горячую воду, меняя ее по мере остывания, пока дуб хорошо не раз­мокнет. Размокший дуб разбивают молотком на длину 5-10 мм, удаляют крупные волокна, промывают и сушат.

Перед нанесением клея загрязненную поверхность обез­жиривают чистым бензином или ацетоном.

Клей наносят тонким слоем так, чтобы текстура дре­весины слегка просвечивала.

При склеивании досок или брусков намазанные клеевым раствором плоскости рекомендуется притереть, рас­тирая при этом возможные комочки, получая более тон­кий клеевой слой. Шипы и проушины намазывают клеем со всех сторон (обмакивать шипы в клеевой раствор не следует). Запрессовка должна производиться не ранее чем через 3 мин и не позднее 5 мин после нанесения клея. Это необходимо для того, чтобы клей впитался в поры дерева и произошла так называемая открытая пропитка. Если запрессовать детали раньше или позже, клей может выдавиться и произойдет «голодное» склеи­вание.

Запрессованные изделия выдерживают под давлением 3-5 ч, после этого их распрессовывают и сушат 24-72 ч при комнатной температуре.

При склеивании казеиновым клеем температура в по­мещении должна быть не ниже +12°, а с применением подогрева материала не ниже +8°.

При сжатии любых предметов с помощью клиньев необходимо следить за тем, чтобы боковые стенки выре­за в сжиме и косые грани клиньев были перпендикуляр­ны к поверхности выреза, иначе при сжатии щита, состоя­щего из нескольких делянок, он вспучится и разойдется в стыках. Угол скоса клиньев должен быть не более 5- 6°. Между зажимаемым изделием и стенкой сжима сле­дует всегда забивать два клина навстречу друг к другу. В этом случае сжатие происходит более надежно.

Собирая различные изделия, нельзя наносить удары молотком или киянкой непосредственно по детали, что приводит к образованию вмятин. На деталь следует обя­зательно положить кусок доски или бруска и по нему на­носить удары. При вгонке шипа одной детали в гнездо другой нужно положить брусок на заплечики противопо­ложного шипа и только по этому бруску наносить удары молотком.

После склеивания и сушки изделия необходимо снять и зачистить выступивший клей, а затем сделать шлифовку.

Чем обезжиривают поверхность древесины перед склеиванием.

При склеивании казеиновым клеем в по­мещении какая должна быть температура воздуха.

ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА

ЛАКОКРАСОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Пигменты - сухие краски, применяемые для подкра­шивания шпаклевок, грунтовок, окрасочных составов и других целей.

Олифа бывает натуральной и искусственной. Приме­няется для грунтовки, приготовления шпаклевок, разве­дения густотертых красок и т. д.

Масляные краски разных цветов получают путем пе­ретирания пигментов с олифой. Выпускаются густотер­тыми, требующими добавки олифы для их разведения, или готовыми к употреблению. Высыхают полностью за 48 ч. (Краску перетирают на специальных машинах.)

Эмалевые краски - это пигменты, перетертые с мас­ляными или другими лаками. Эмалевые покрытия обла­дают высоким глянцем. Эмали на масляном лаке высы­хают за 72 ч.

Растворители и разбавители применяют для разжи­жения лакокрасочных материалов и для ускорения их высыхания. К ним относятся: бензин, уайт-спирит, рас­творитель РДВ, растворитель № 646, керосин, скипидар, сиккативы. Добавлять их следует в таком количестве, которое рекомендуется в инструкциях, прилагаемых к каждому материалу.

Грунтовки - олифа в чистом виде или с добавлением краски. Применяют для грунтования деревянных и дру­гих поверхностей перед шпатлеванием или окрашивани­ем масляными и эмалевыми красками. Грунтовки хорошо впитываются в поры и частично закрывают их.

Шпаклевки - тестообразные вещества, применяемые! для исправления дефектов поверхности древесины. На­носят шпаклевку на грунтованную и просушенную по­верхность. Приготовляют на месте работ по разным ре­цептам. Масляная шпаклевка: мел сухой тонкосеяный - , 750 г, олифа - 270 г, клеевой раствор 10%-ной крепости - 50 г. Лаковая шпаклевка: мел сухой тонкосея­ный - 570 г, пигмент нужного цвета -180, вода-20, масляный подмазочный лак - 230 г. Клеевая шпаклевка: мел сухой тонкосеяный - 700-800 г, клеевой раствор 15-20%-ной крепости -300-200, олифа - 30-50 г.

Отдельные материалы, входящие в состав грунтовок или шпаклевок, тщательно перемешивают до получения однородной массы.

Лаки - это растворы смол в различных маслах или спиртах. В зависимости от растворителя и смолы они но­сят то или другое название. Масляные лаки высыхают за 48 ч, спиртовые - за 1-2 ч или раньше.

Лаки шпаклевочные разных номеров высыхают за 20-24 ч.

Политура - спиртовой лак с небольшим содержанием смолы. Она оставляет более тонкую пленку, чем лак. Бывают цветные политуры. Применяются для полировки дерева, высыхают за 1 ч, некоторые быстрее.

КРАСИТЕЛИ И ПРОТРАВЫ

Для окрашивания древесины и сохранения при этом структуры дерева применяют красители и протравы: про­травы изменяют оттенок древесины только тех пород, в которых имеются дубильные вещества.

Широко применяются морилки , или гуминовые краси­тели (бейцы). Можно применять обычные красители для окрашивания тканей. Эти красители делятся на прямые, кислотные, протравные, кубовые и др. Прямые красители непосредственно окрашивают древесину, не вступая с ней в химическую реакцию. Многие из таких красителей не­достаточно светостойки, поэтому лучше применять корич­невые цвета. Растворяют их в горячей воде.

Кислотные красители яркие, чистые, светостойкие, растворяют в воде с небольшой добавкой уксусной кисло­ты. Окрашивают так. Сперва обрабатывают древесину 0,5% -ным раствором хромпика или медного купороса, а затем водным 0,5-2% -ным раствором красителя. Воду лучше применять дождевую или добавлять 0,1% каль­цинированной соды. Чтобы краситель глубже прони­кал в дерево, в него добавляют до 5% нашатырного спирта.

Протравы - это растворы медного купороса, марган­цовокислого калия, железного купороса, двухромовокислого калия крепостью не более 1,5%. Если древесина богата дубильными веществами, то она окрашивается прямо этими протравами. Сосну, ель, липу, березу и дру­гие породы, не имеющие дубильных кислот, сначала обра­батывают 0,5-1,5%-ным раствором таннина, пирогалловой кислоты или пирокатехином, а затем наносят про­траву.

Домашнее задание : подго­товить информацию о современных способах отделки изделий из дерева, используя разные информационные ис­точники.

Опиливания, зачистки и шабрения поверхностей зачастую бывает недостаточно, чтобы достигнуть достаточно плотного прилегания деталей друг к другу. Поэтому в процессе сборки механизмов слесари прибегают к притирке (доводке) поверхностей с использованием абразивных порошков и паст. В процессе притирки деталям сообщается наиболее точный размер за счет снятия очень малого припуска (около 0,05 мм). Притиркой можно достичь такого плотного прилегания поверхностей, что соединение будет гидронепроницаемым.

Притирку можно производить двумя способами: одной деталью о другую (так притирают в основном криволинейные прилегающие друг к другу поверхности – клапаны, пробки и пр.) или деталью о притир (так доводят фланцы, крышки и пр.). В качестве притиров используются плиты, бруски или другие детали, сделанные из более мягкого материала, чем сами притираемые элементы (например, для притирки стальных деталей используются чугунные притиры, для притирки деталей из цветных металлов – стеклянные притиры).

Притирка, подобно шабрению, осуществляется в два этапа: предварительная притирка (предназначенные для этого притиры имеют на своей поверхности канавки, куда собирается металлическая стружка) и окончательная – доводка (она производится притирами с гладкой поверхностью).

В качестве притирочных порошков используются: корундовый, карборундовый, наждачный порошки, окись железа, алюминия, хрома, толченое стекло.

Зернистость абразивных порошков – от М40 до М7.

В качестве смазки применяются олеиновая кислота, машинное масло, керосин, скипидар, техническое сало. При доводке вместо абразивных порошков используются пасты, в частности паста ГОИ.

Нанесение притирочных порошков на притиры (или на поверхности деталей, если притирка осуществляется одной деталью о другую) называется шаржированием и осуществляется двумя способами: во-первых, абразивный порошок можно вдавить в притир стальным закаленным валиком, после чего лишний порошок удалить, а поверхность притира смазать; во-вторых, притир можно смазать и уже поверх смазки насыпать абразивный порошок и вдавить его валиком. Притирочная паста наносится на поверхность притира тонким слоем без вдавливания. Перед шаржированием поверхность притира предварительно промывают керосином и начисто протирают.

По плоскому притиру с легким нажимом прокатывают стальной закаленный валик (рис. 37, в). Если шаржируется круглый притир, то притирочную массу наносят на две стальные закаленные плиты и притир прокатывают между ними (рис. 37, г). После шаржирования, когда абразивные зерна вдавлены в поверхность притира, избыточную притирочную массу убирают.

Рис. 37. Притиры и шаржирование притиров: а – плоский притир с канавками; б – плоский притир без канавок; в – шаржирование плоского притира; г – шаржирование круглого притира: 1 – нижняя стальная закаленная плита; 2 – притир; 3 – верхняя стальная закаленная плита.

Притирка плоских поверхностей происходит следующим образом: деталь обрабатываемой стороной накладывают на подготовленную плоскость притира (или другой притираемой детали) и производят 20–30 сложных кругообразных движений с сильным нажимом.

Внимание! Траектория движений должна быть действительно сложной (даже можно сказать – хаотичной), чтобы они не накладывались друг на друга. Скорость движений должна быть приблизительно 20 м/мин (рис. 38).

Рис. 38. Притирка плоских поверхностей: а – предварительная; б – окончательная.

Затем отработанную притирочную массу убирают с поверхности притира и детали и наносят новый слой (зернистость используемого порошка на этот раз должна быть меньше). Таким образом чередуют притирочные движения с заменой притирочного слоя до получения соответствующего вида изделия (при последних подходах абразивный порошок заменяют пастой: сначала грубой, затем средней и в последнюю очередь тонкой. Окончательную притирку (доводку) осуществляют без нанесения пасты, а лишь со смазыванием притира смесью керосина и машинного масла.

Если заготовка очень тонкая в сечении и ее неудобно двигать по притиру, то ее закрепляют на деревянном бруске и перемещают по плите вместе с ним.

Притирка узких граней деталей или мелких заготовок производится пакетом. Несколько заготовок с помощью струбцин соединяют в пакет и притирают как широкую поверхность. Для этой цели можно использовать стальные или чугунные направляющие бруски или призмы.

Притирка криволинейных поверхностей имеет свои особенности. Чаще всего криволинейные поверхности двух деталей взаимосоприкасаемы, при этом одна из поверхностей выпуклая, а другая вогнутая (например, пробка и гнездо под нее, вместе составляющие самоварный краник), поэтому притирку этих поверхностей производят одна об другую.

Пробку смазывают и присыпают абразивным порошком, вставляют в гнездо и вращают попеременно в разные стороны приблизительно на 1/4 оборота 5–6 раз, после чего делают полный оборот пробки вокруг ее оси. Чередование притирки с заменой притирающих материалов аналогично притиранию широких плоских поверхностей.

Проверку точности притирки можно осуществить с помощью грифельного карандаша: наносят линию на одну из притертых поверхностей и проводят ею по другой притертой поверхности. При удовлетворительном качестве притирки карандашная линия равномерно стирается или смазывается по всей длине.

В завершение операции притирки (доводки) детали при необходимости обрабатывают полировальниками – эластичными кругами из фетра или войлока. В качестве механического привода полировальника может выступать двигатель от бормашины или электрическая дрель. Полировку производят очень тонкими абразивными порошками со связкой из вазелина, говяжьего сала, воска или полировальными пастами.

Из книги: Коршевер Н. Г. Работы по металлу

После предварительной проверки собранных штампов их подвергают испытаниям на прессовом оборудовании и при необходимости передают на доводку.

Вырубные штампы. Первоначально доводят зазоры на участке резания, затем проводят пробную штамповку на прессовом оборудовании и выравнивают зазоры между пуансоном и матрицей по всему контуру вырезки.

Доводка вырубных или обрезных штампов, в которых секции расположены на равной высоте, а рабочая поверхность имеет сферическую форму, может быть затруднена из-за несогласованности работы прижимных и фиксирующих плоскостей верхнего прижима с работой матрицы. Дефект устраняют шлифованием указанных поверхностей с подгонкой их по объемной форме заготовки, полученной при вытяжке.

Вогнутость на одном из вырезаемых участков образуется вследствие плохого прилегания детали к фиксирующей поверхности матрицы в момент вырезки или обрезки. Дефект устраняют подгонкой ручной пневматической машиной с шлифовальным кругом или головкой по окрашенным местам рабочих кромок секций штампа и выталкивателя.

Если деталь не выталкивается из матрицы, проверяют состояние пневмосъемннка или пружин (в зависимости от конструкции). Для устранения резких ударов и вибрации на матрице делают скосы.

Срез на режущих кромках секций клиновых обрезных штампов устраняют уменьшением завышенных зазоров в ползушке. Работу ползушки согласовывают с движением клина. При увеличенном зазоре резания заготовка не снимается со штампа. В этом случае режущие кромки матрицы наплавляют дуговой сваркой электродом ЭН60М и шлифуют до получения оптимального зазора резания в соответствии с техническими условиями.

Пробивные штампы. При доводке проверяют фиксирующие устройства и их крепление в держателе.

При задевании режущей кромкой пуансона за матрицу (вследствие неточной установки матрицы) ее заменяют другой и вновь устанавливают по пуансону. При наличии среза или искривления пуансона (из-за недоброкачественной обработки) его заменяют новым.

Вмятина на поверхности отштампованной детали вокруг пробиваемого отверстия образуется от неплотного прилегания детали к матрице. Дефект устраняют подгонкой прижима штампуемого материала к матрице.

Возникающие в процессе испытания штампа (вследствие значительных усилий вырубки) резкие удары и вибрации пресса устраняют, делая скосы на пуансоне (тем самым уменьшая усилия резания). Если пробиваемая деталь не входит в фиксатор, его подгоняют по детали. Необходимо также проверять, чтобы отверстие матрицы, через которое удаляется отход, совпадало с провальным окном в плите штампа.

Гибочные штампы. При односторонней гибке сначала проверяют зазор между пуансоном и матрицей. При отклонении зазора его доводят шлифовальным бруском и шкуркой на тканевой основе. При доводке особое внимание обращают на образование требуемого угла гибки по чертежу.

Необходимо учитывать наличие остаточной деформации металла детали после штамповки. Если усилием прижима заготовки получить заданный угол гибки не удается, дополнительно доводят матрицу.

При многосторонней гибке обычно образуется угол более 90°. Устраняют этот дефект увеличением усилия прижима заготовки.

Изогнутый участок изделия после штамповки часто искривляется, дефект устраняют постановкой дополнительного фиксатора.

Смещение отверстий на изделии при гибке устраняют доводкой зазора шлифовальным бруском или увеличением радиуса гибки.

Часто на поверхности изделия после штамповки образуются волны. Причиной их возникновения является увеличенный зазор между пуансоном и матрицей. Небольшое увеличение зазора против заданного чертежом устраняют хромированием рабочих поверхностей пуансона и матрицы штампа. Значительно увеличенный зазор уменьшают до заданного установкой прокладки соответствующей толщины под опорную часть матрицы.

По окончании доводочных работ поверхность матрицы хромируют.

Вытяжные штампы. Начальной доводкой вытяжных штампов является подгонка матрицы на зазор, равный толщине штампуемого металла, по пуансону и прижиму с помощью ручных шлифовальных пневматических машин, шлифовального круга и бруска. Брусок двигают в одном направлении, так как это облегчает устранение неровностей и обеспечивает получение гладкой рабочей поверхности детали штампа. Дефекты крепления перетяжных ребер устраняют сверлением в них дополнительных отверстий и запрессовкой шпилек диаметром 6 мм или расклепкой установленных шпилек.

Неровности или раковины, образовавшиеся при доводке рабочих поверхностей штампа, устраняют наплавкой с последующим шлифованием ручной шлифовальной пневматической машиной с шлифовальным кругом или головкой.

После проверки и устранения дефектов проводят окончательную доводку. Собранный штамп устанавливают на пресс. По окончательно подогнанной рабочей поверхности прижима по объемному шаблону подгоняют прижимную поверхность матрицы и перетяжные канавки.

Подгонку осуществляют следующим образом. На поверхность прижима наносят краску (берлинскую лазурь, замешанную на машинном масле). Прерывистым (кнопочным) включением опускают ползун пресса (отрегулированный по закрытой высоте штампа) до соприкосновения поверхности прижима с прижимной поверхностью матрицы. Отпечатки краски с прижимной поверхности матрицы удаляют шлифованием. Подгонку ведут до тех пор, пока отпечатки краски не превратятся в частые точки, занимающие 75-80% прижимной поверхности матрицы.

Зазор между прижимной поверхностью прижима и матрицей доводят до толщины штампуемого металла. По окончании доводки прижимные поверхности матрицы и прижима полируют до 9-10-го класса шероховатости. Аналогично подгоняют рабочую поверхность матрицы по рабочей поверхности пуансона.

По окончании доводки уточняют габаритные размеры заготовки под вытяжку. Штампуют пробную деталь, в которой контролируют плавность перехода сферической поверхности к фланцу или к изогнутой части.

Если габаритные размеры штампуемой детали не соответствуют чертежу, то штамп подвергают дополнительной доводке до получения размеров изделия в соответствии с размерами чертежа.

Если в штампованной детали в углах криволинейных участков образуются трещины, их устраняют, уменьшая усилие верхнего прижима. Если причиной указанного дефекта является завышенное усилие перетяжных ребер, то увеличивают радиусы прижимных канавок на матрице или перетяжном ребре.

Образованию трещин в углах вытягиваемой детали способствуют малые радиусы матрицы и пуансона. Их с помощью шлифовального бруска доводят до необходимых размеров.

Если принятые меры не устраняют появление трещин, в вытяжную матрицу (в зону отхода) монтируют пробивные пуансоны с матрицами, что обеспечивает свободное течение металла при вытяжке.

Формовочные штампы. Начальную доводку формовочного штампа выполняют аналогично доводке вытяжного. Доводку на прессовом оборудовании начинают с установки зазоров между пуансоном и матрицей, уточнения гибочных и перетяжных радиусов и фиксации штампуемой детали.

Рабочие поверхности пуансона и матрицы доводят вручную шлифовальным бруском и шкуркой на тканевой основе. Смещение при формовке отверстий, пробитых на предыдущих операциях, устраняют изменением зазора между пуансоном и матрицей, или перемещением фиксатора.

Недоброкачественная формовка - образование волнистости на поверхности деталей - является результатом неправильной работы пружинного прижима. Пружины с недостаточным усилием заменяют новыми.

В результате пробной штамповки на пуансоне или матрице вытяжных и формовочных штампов могут образоваться задиры. Чтобы не допустить этого при эксплуатации штампа, рабочие детали полируют и хромируют. Толщина слоя хрома должна составлять 0,02- 0,03 мм. При большей толщине возможно скалывание хрома.

Коэффициент трения на хромированных рабочих поверхностях штампа в 2-3 раза меньше коэффициента трения нехромированных рабочих поверхностей из закаленной стали.