8 клас 02.02.2024 Відомості про сучасні електрифіковані знаряддя для обробки металу
8 клас 02.02.2024
ТЕМА: Відомості про сучасні електрифіковані знаряддя для обробки металу
I. Актуалізація опорних знань
Чим відрізняється ручний інструмент від механізованого? Із яких основних елементів складається будь-яка машина?
II. Вивчення нового матеріалу
Упродовж усієї історії
людства виникали та вдосконалювалися знаряддя праці, що замінюють фізичну працю
людини машинною. Цей процес триває дотепер. Розглянь малюнок 1 та порівняй
зображені на ньому механізми. Усі вони були виготовлені в різні віки й відповідали
рівню логіки й технічного мислення свого часу. Щоб отримати досконаліші машини
та механізми, які б задовольняли смаки, потреби, уподобання користувачів та
давали змогу виконувати відповідні технологічні операції, потрібно постійно
працювати над удосконаленням існуючих речей або створювати нові. Нині
промисловість випускає безліч електрифікованих знарядь праці для обробки
конструкційних матеріалів.
Мал.1 Давні та сучасні верстати: а - свердлильні; б - токарні по дереву;в - токарні по
металу
Тобі вже відомо, що метал обробляють різними
технологіями: відливанням, обробкою тиском (прокачуванням, волочінням,
пресуванням, куванням, штампуванням), зварюванням тощо. Деревина, як і метал,
добре піддається механічній обробці на верстатах. Різання є одним з
найпоширеніших способів механічної обробки конструкційних матеріалів. Нині
важко уявити сучасне виробництво, де б не використовувалися вироби з металу.
Побутові прилади й космічні кораблі, велосипеди та автомобілі, домашні меблі й
архітектурні споруди тощо - усе це має в своєму складі деталі з металу, які
виготовлено за допомогою різноманітних електрифікованих інструментів та
верстатного обладнання.Конструктори, удосконалюючи існуючі знаряддя праці,
проектують різноманітні металообробні верстати та електрифіковані ручні
інструменти, які відрізняються різними параметрами та якістю обробки. Широкого
використання в побуті, майстернях, на підприємствах набули електродрилі,
машинки для різання металу, шліфувальні машини тощо.
У наш час істотно збільшився різновид робіт із застосуванням ручного електроінструменту. Щоб розібратися у його різноманітті, потрібно звертати увагу на такі характеристики електроінструменту:
спеціалізація — для яких робіт призначений даний інструмент;
точність — наскільки залежить результат роботи від рівня підготовки працівника;
вартість, джерело живлення, потужність;
ергономічність — зручність у використанні, що дає змогу більше працювати і менше при цьому втомлюватися;
безпечність, екологічність;
навантажуваність — здатність інструменту працювати певний час у максимальному режимі без пошкоджень і небажаних наслідків;
клас небезпеки, при якому можна працювати даним електроінструментом;
залежність від умов експлуатації — робота інструменту в умовах вологості, пилу, вибухонебезпеки;
уніфікація — можливість працювати з витратними матеріалами інших виробників;
ремонтопридатність — придатність інструменту для ремонту.
Ручні електроінструменти можна поділити на чотири класи:
Промислові, виробничі (Industrial). Ці інструменти відрізняються максимально високою міцністю матеріалу, його складових частин і точністю. Цим інструментам властива висока ергономічність, повна екологічність і безпека. У таких інструментах високий ступінь спеціалізації і повна відсутність уніфікації оснащення, проте є уніфікація витратних матеріалів.
Важкі інструменти (Heavy duty). Цей клас схожий на індустріальний, крім здатності працювати в агресивних умовах й уніфікації оснащення та витратних матеріалів у межах свого класу і класу Professional.
Професійні інструменти (Professional). Цей клас характеризується підвищеною точністю складання, особливою міцністю основних деталей і вузлів, високим рівнем придатності. Є доволі зручним, проте до недоліків можна віднести обмежений час роботи в максимальному режимі.
Аматорські інструменти (Hobby). Цьому класу властиві низька міцність, універсальність виконуваних операцій, нетривалий час включення, високий рівень безпеки, низький ресурс напрацювання (увесь час роботи до поламки) і ремонтопридатності. Практична відсутність уніфікації, працює тільки у м'яких умовах. Такі інструменти не потребують ні перевірки на працездатність, ні техобслуговування.
Одним з
незамінних електроінструментів для свердління отворів є ручний електродриль
(мал. 2). Електричні дрилі відрізняються потужністю електродвигуна, особливістю
живлення, розмірами. Додаткові конструктивні елементи призначені для
регулювання числа обертів та ударної дії свердла, плавного пуску
електродвигуна, можливості реверсування (зміна напрямку обертання) тощо.
Мал. 2.
Електричні дрилі: а - малогабаритний побутовий дриль; б - акумуляторний дриль з
кутовою насадкою; в - акумуляторний електродриль-шурупокрут; г - кутовий
електродриль; д - електродриль з рівневим підтримувачем; е - пневматичний
гайковерт
Мал. 3. Комплектуючі насадки
до електродриля (шуруповерта): а - свердла; б - викрутки; в - ключі; г -
полірувально-шліфувальні круги
Набори таких пристосувань можуть також бути
укомплектовані в спеціальних футлярах (мал. 4).
Мал. 4. Комплект
пристосувань для електродриля (шуруповерта)
Усі моделі за особливістю приведення їх у дію поділяють
на електричні та пневматичні. Залежно від конструкції, моделі з електричним
приводом можуть живитися від мережі постійного або змінного струму чи від
акумуляторних батарей, а пневматичні - працювати за рахунок стисненого повітря.
Моделі з акумуляторним живленням використовують, якщо немає змоги під’єднатися
до електричної мережі (мал. 5, б, в).
Мал. 5. Електричні різальні
інструменти: а - ножиці листові електромеханічні; б - електричний арматуроріз;
в - дискова електропилка; г - ножиці висічні; д - ножиці шліцові
Окремі моделі, які називаються кутовими електродрилями,
мають конструкцію, що дає змогу свердлити отвори в малодоступних місцях (мал. 2,
г).
Електроножиці (мал. 5) дозволяють швидко та якісно різати
листовий метал, вирізати заготовки, надавати їм потрібних форм та розмірів.
Висічні ножиці надають можливість вирізати внутрішні контури. Листові
електромеханічні ножиці за принципом дії схожі на звичайні господарські.
Різальними елементами слугують два ножі, один з яких - верхній - здійснює
зворотно-поступальні рухи у вертикальній площині, а другий закріплено нерухомо
на міцній опорній підошві напівкруглої форми. Такі ножиці легко ріжуть листи
металу завтовшки до 4,5 мм. Їхня потужність може становити 350...1400 Вт. Що
потужніша машинка, то надійніша вона в різанні товстіших листів.
Мал. 6. Кутова шліфувальна
машинка («болгарка»)
Для різання та шліфування твердих матеріалів (металу,
каменю тощо) використовують кутову шліфувальну машинку, яку в побутовому мовленні
називають болгаркою (мал. 6). Використовуючи відповідні алмазні круги (мал. 7),
за допомогою цього інструмента ріжуть керамічну плитку, полірують конструкційні
матеріали, знімають з металу іржу тощо.
Мал. 7. Різальні та шліфувальні круги
Електроінструменти особливої конструкції використовують
також для нарізання різьби (мал. 8). Це зменшує затрати часу на виконання
технологічної операції та покращує якість виконання роботи.
Мал. 8. Електричний різьбонарізний інструмент: а - різьбонарізний дриль; б - електричний клуп; в - різьбонарізний верстат
Як і будь-яка машина, електрифіковані машини мають три
основні частини: електричний двигун, передавальний механізм та виконавчий орган.
Електричний двигун перетворює електричну енергію в механічну роботу. Основними
частинами електродвигуна є ротор і статор. Ротор - обертова частина
електродвигуна (мал. 9, а). Статор - нерухома частина електродвигуна з великою
кількістю обмоток з мідного дроту (мал. 9, б). Під час проходження через
обмотки статора електричного струму утворюється магнітне поле, яке змушує ротор
обертатися навколо своєї осі. Обертовий рух від вала ротора передається на
робочий орган електрифікованих знарядь праці або верстатів.
Мал. 9. Основні частини електродвигуна:
а - ротор; б – статор
У технологічних процесах, що пов’язані з відносно великим
обсягом обробки конструкційних матеріалів і які важко виконати за допомогою
ручного електрифікованого інструменту, використовують металообробні верстати.
За допомогою них виконують різноманітні технологічні операції: свердління,
шліфування, полірування, фрезерування, точіння, нарізання різьби тощо. Залежно
від виконуваних функцій верстати мають і відповідну назву: свердлильний,
шліфувальний, полірувальний, фрезерний, різьбонарізний та ін.
Сучасна промисловість випускає верстати двох типів. До
першого типу належать компактні верстати, які працюють переважно від
електромережі напругою 220 В. Вони мають невеликі розміри та масу, можуть
виконувати нескладні технологічні операції, їх зручно транспортувати та
встановлювати для виконання роботи. Другий тип - це стаціонарні верстати, які
використовуються на металообробних підприємствах та мають велику потужність, а
відповідно і технологічні можливості.
Свердлильні
верстати (мал. 10) використовують для отримання в заготовках отворів, а також
для зенкерування, розгортання та нарізання різьби мітчиками.
Мал. 10. Свердлильні
верстати: а - побутовий свердлильний верстат; б - свердлильний верстат із ЧПК;
в - свердлильний верстат на магнітній основі
Широкого застосування набувають портативні свердлильні машини на магнітній основі. Вона дозволяє встановити верстат у будь-якому просторовому положенні, у місцях, де обмежений доступ свердління стаціонарним верстатом.
Одним з найбільш широко застосовуваних методів обробки металів різанням є точіння, тобто отримання деталей, які є тілами обертання. На цьому принципі ґрунтується токарна обробка металу, що здійснюється на токарних верстатах (мал. 11). За допомогою них можна обробляти циліндричні, фасонні, конічні, торцеві поверхні, нарізати різьбу, виконувати безліч інших робіт з досить високою точністю і якістю.
Мал. 11.
Токарно-гвинторізний верстат з обробки металу
Фрезерні верстати (мал. 12) застосовують для виконання
найрізноманітніших робіт - від обробки плоских поверхонь заготовок із чорних та
кольорових металів і сплавів до обробки поверхонь різного профілю. Як різальний
інструмент застосовують різні типи фрез (торцеві, кінцеві, шпонкові, кутові,
фасонні тощо).
Мал. 12. Фрезерування
металу: а, в - фрезерні верстати; б - обробка поверхонь фрезами
Шліфувальні верстати (мал. 13) використовують для
оздоблювальних операцій, які забезпечують високу точність розмірів і якість
оброблюваних поверхонь. Залежно від видів шліфування верстати поділяють на
круглошліфувальні (для зовнішнього шліфування), для внутрішнього шліфування і
площинно-шліфувальні - для шліфування площин. Деталі шліфують шліфувальними
кругами та стрічками.
Мал. 13. Шліфувальні верстати: а - стрічково-шліфувальний; б -
шліфувально-полірувальний комбінований; в - площинно-шліфувальний; г -
шліфування труб
Роботу на зазначених верстатах виконують високопрофесійні
робітники таких професій, як токар, фрезерувальник, шліфувальник. Вони повинні
досконало знати будову, принцип роботи та застосування цих машин, види та
прийоми виконуваних ними робіт. Для якісного виготовлення виробів фахівці мають
також володіти знаннями про технологічні, механічні, фізичні та інші
властивості конструкційних матеріалів. Кожен з них повинен уміти науково
організовувати робоче місце, дотримуватися правил безпеки праці та
санітарно-гігієнічних вимог. Отримати високопрофесійну освіту із зазначених
напрямків можна в закладах професійно-технічної світи.
Перед виконанням технологічних операцій електрифікованими
знаряддями праці насамперед потрібно ознайомитися з інструкціями до
інструментів, визначити їх призначення, особливості користування, безпечні
прийоми роботи. Щоб економно споживати електричну енергію, не рекомендується
залишати інструменти ввімкненими в електричну мережу після припинення виконання
технологічних операцій.
Значні досягнення в конструюванні метало- та
деревообробних верстатів, обробці каменю та бетону, пластичних мас та інших
конструкційних матеріалів мають відомі в Україні та за її межами підприємства
ВАТ НВК «Київський завод автоматики ім. Г.І. Петровського», ПНВП «Мікротех», що
в Харківській області, ВАТ «Мукачівський верстатобудівний завод» із Закарпаття
та низка інших.
Залежно від конструктивних особливостей струмопровідних
елементів випускають електроінструменти таких класів:
I клас - електроінструмент, у якого всі деталі, що під напругою,
мають ізоляцію і штепсельна вилка має заземлюваний контакт;
II клас - електроінструмент, у якого всі деталі, що під
напругою, мають подвійну та посилену ізоляцію. Цей інструмент не має пристроїв
для заземлення;
III клас - електроінструмент з номінальною напругою не
вище ніж 42 В, у якого ні внутрішні, ні зовнішні кола не перебувають під іншою
напругою. Цей електроінструмент призначений для живлення від безпечної
наднизької напруги.
Під час роботи
електрифікованим інструментом потрібно неухильно дотримуватися правил безпеки
праці:
1. Визначити за паспортом клас інструмента.
2. Перевірити комплектність і надійність кріплення.
3. Перевірити справність кабелю і штепсельної виделки,
цілісність ізоляційних деталей корпусу, рукоятки, наявність захисних кожухів та
їх справність.
4. Перевірити чіткість роботи вимикача, роботу в
холостому ходу.
5. Будь-які налаштування електроінструменту та заміну
різального інструменту виконувати з вимкненим з розетки шнуром живлення та під
наглядом учителя.
6. Надійно фіксувати заготовку.
7. Міцно стояти на ногах.
8. Використовувати захисні засоби (окуляри, щитки тощо).
9. Виконувати роботи тільки з дозволу вчителя та під його
наглядом.
Для
найдопитливіших
Сьогодні широкого застосування набувають портативні
свердлильні машини на магнітній основі (мал. 14, а). Перевагою свердлильного
верстата на магнітній основі є можливість використовувати його у важкодоступних
місцях, там, де обмежений доступ для верстатів зі стаціонарним обладнанням.
Магнітна основа дозволяє встановити верстат у будь-якому просторовому положенні
(горизонтальному, вертикальному, під певним кутом). Дедалі частіше в побуті використовують дискову
пилку (роторайзер). Це універсальна ручна міні-пилка, призначена для прямого
пиляння деревини, пластмаси, алюмінію, керамічної плитки та інших матеріалів
(мал. 14, б).
Мал. 14.
Свердлильні верстати на магнітній основі (а); роторайзери (б)
III. Закріплення матеріалу
- 1. Які переваги має електроінструмент у порівнянні з ручним інструментом з обробки металів?
- 2. На які характеристики потрібно звертати увагу при виборі електроінструмента?
- 3. Назвіть основні відмінності між різанням за допомогою електроножиць і електропилки (електролобзика).
МИРУ ТА СПОКОЮ ВАШІЙ РОДИНІ
Коментарі
Дописати коментар