1. Характеристика темы.
Тема «Обработка наружных цилиндрических и торцовых поверхностей» учебной практики входит в междисциплинарный курс 02.01. «Технология обработки на металлорежущих станках» профессионального модуля 0.2 «Обработка деталей на металлорежущих станках различного вида и типа (сверлильных, токарных, фрезерных, копировальных, шпоночных и шлифовальных)».
Приемы и способы, применяемые при обтачивании цилиндрических поверхностей, характерны не только для этого вида обработки, но и для большинства токарных работ. Успешное изучение обучающимися операций следующих за обработкой цилиндрических поверхностей, а также выполнение комплексных работ, в значительной степени зависит от навыков, которые обучающиеся приобрели, овладевая приемами и способами изготовления валов, валиков, осей и других подобных деталей. Поэтому рекомендуем добиваться того, чтобы обучающиеся в совершенстве изучили выполнение первой токарной операции, на освоение которой отводится 24 часа.
Основные задачи:
– сформировать у обучающихся умение организовывать и выполнять работы по обработке наружных цилиндрических и торцовых поверхностей, оценивать продукт труда и собственную деятельность во время работы.
Цели обучения:
– научить правильно и рационально выполнять изучаемые операции в различных их разновидностях, научить объединять ранее изученные приемы и операции в целостный процесс изготовления изделия или выполнения работы, формировать умения самостоятельно планировать технологический процесс, научить выполнять работу с применением учебно-производственной документации, развивать учебно-производственную самостоятельность, навыки и привычки самоконтроля;
Умения и навыки, которыми должны овладеть обучающиеся: знание приемов проверки и подготовки станка перед началом черновой и чистовой обработки, умение оценить годность заготовки для изготовления заданной детали, навыки крепления различными способами заготовок на станке в зависимости от их форм и размеров, а также с учетом других условий, навыки установки резцов для чернового и чистового обтачивания в соответствии с характером обработки, устанавливать резцы на глубину резания, используя лимбы станка, умение пользоваться простейшим измерительным инструментом, умение последовательно в зависимости от способа установки заготовки, геометрической формы детали, припусков на обработку и других условий выполнять черновую и чистовую обработку гладких и ступенчатых валиков.
Входные требования: иметь теоретические знания по теме «Обработка наружных цилиндрических и торцовых поверхностей», уметь читать рабочие чертежи деталей, иметь первоначальные навыки по организации рабочего места, управлению и техническому обслуживанию токарного станка, установке заготовок в центрах и патроне.
Результаты обучения: самостоятельно планировать технологический процесс, обрабатывать наружные цилиндрические и торцовые поверхности;
Уровень усвоения: ученический.
Обучающийся представляет продукты своей деятельности в соответствии с рабочим чертежом и с критериями качества, предъявляемыми к данным работам.
2. Планирование изучения темы.
Изучение данной темы предполагает достижения обучающимися двух результатов обучения. Целесообразно рассматривать эти результаты последовательно. Каждой изучаемой операции соответствует один урок учебной практики. Учтена посильность материала каждого урока, сложность и трудоемкость приемов и способов работы, степень их новизны для обучающихся, значение для выполнения работы в будущем, порядок изучения и освоения объектов работы на которых они будут осваиваться.
На каждом уроке обучающиеся должны делать очередной шаг в освоении профессии. Для этого все учебные уроки распланированы по схеме: повторение, вводный, текущий и заключительный инструктаж, ожидаемый результат (формирование ЗУН, выбор адекватных материалов, методов и приемов, соответствующих личностным особенностям мастера и учеников, средств, форм обучения). Критерии оценивания качества и таблица наиболее часто встречающихся дефектов, поможет скорректировать действия по исправлению допущенных типичных ошибок обучающихся. Уровень трудности заданий возрастает последовательно с каждым уроком.[5]
Правильно выбранные учебно-производственные работы обеспечивают такую систему упражнений, которая позволит сформировать у обучающихся профессиональное мастерство, углубить и расширить производственно-технические знания.[6] Учебно-производственные работы подобраны так, чтобы каждое предыдущее упражнение подготавливало выполнение следующего, а очередное не только способствовало усвоению нового, но и закрепляло уже изученное.
Для удобства составления планов уроков по изучаемой теме, составлен перспективно-тематический план (приложение 1), который содержит необходимые данные по распределению времени урока, материально-техническому оснащению, межпредметным связям и т.д.
3. Учебно-техническая документация и дидактические материалы.
3.1. Инструкционные карты (приложение 2-8).
3.2. Таблица типичных ошибок, допускаемых обучающимися при выполнении учебно-производственных работ (приложение 9).
3.3. Критерии оценивания работ (приложение 10).
3.4. Перечень натуральных наглядных пособий (приложение 11).
3.5. Изобразительные наглядные пособия:
– плакаты по теме «Обработка наружных цилиндрических и торцовых поверхностей»
– таблица «Скорости резания, м/мин, при обтачивании резцами из быстрорежущей стали».
– таблица «Шероховатость поверхностей».
3.6. Технические средства: компьютер (демонстрация мультимедийных средств «Новые технологии при обработке металлов резанием)».
4. Методические рекомендации по организации и методике проведения занятий.
Уроки производственного обучения по теме «Обработка цилиндрических и торцовых поверхностей» рекомендуем проводить в типовой последовательности:
– организационная часть;
– вводный инструктаж;
– текущий инструктаж;
– заключительный инструктаж.
4.1. Организационная часть – это небольшая, но важная часть урока, от которой зависит создание ориентировочной основы действий на последующий этап обучения.
Рапорт дежурного о наличии обучающихся на уроке, проверка рабочей формы одежды, деловой настрой – все это активизирует обучающихся на подготовительную деятельность, тем самым дает возможность более успешно перейти к последующей части урока.
4.2. Вводный инструктаж рекомендуем начинать с сообщения темы и цели урока. Главное назначение вводного инструктажа – создание ориентировочной основы действия на соответствующем этапе обучения. В начале вводного инструктажа выделить время на повторение теоретических знаний по данной теме. С этой целью провести опрос обучающихся.
Вопросы для повторения и закрепления: что называется глубиной резания, подачей и скоростью резания? по какой формуле определяют скорость резания, если известны диаметр обрабатываемой детали и число оборотов в минуту? в чем различие между условиями работы переднего и заднего центров? какие резцы применяют для обтачивания гладких поверхностей? как устанавливают и закрепляют заготовки при обтачивании? как выполняют установку и закрепление проходных резцов на станке? какими резцами обрабатывают ступенчатые поверхности и как их устанавливают на станке? какие требования предъявляются к обработке торцов и уступов?назвать приемы подрезания торцов и уступов? как проверить прямолинейность подрезанной торцовой поверхности? какие резцы применяют для подрезных работ и их установка на станке? назвать типы канавочных резцов? объяснить приемы прорезания небольших канавок на цилиндрической поверхности? укажите значение подачи и скорости резания для обработки канавок? из каких основных частей состоит резец? какое назначение имеют передний и задний углы резца? как отличить правый резец от левого? какие правила необходимо соблюдать при заточке резцов?
– перечислить основные правила техники безопасности при обтачивании цилиндрических поверхностей? почему нельзя до конца отрезать заготовку, установленную в центрах и закрепленную в патроне с поддержкой задним центром? какими инструментами проверяют ширину и глубину вытачиваемой канавки? какие виды брака возможны при обтачивании, перечислить причины и способы их устранения?
Демонстрация образцов и разбор чертежей: детали цилиндрические с гладкими поверхностями, детали цилиндрические со ступенчатыми поверхностями, детали цилиндрические с канавками, заточенные резцы.
Инструменты и приспособления:
Качество работ выполняемых обучающимися зависит от умения пользоваться измерительными и режущими инструментами. Рекомендуем особое внимание уделить навыкам работы со штангенциркулем и подбору резцов, в зависимости от вида обработки поверхности. Обратить внимание обучающихся на связь качества обработанной поверхности, производительность труда, точность размеров от состояния резца, т.е. от степени его остроты в сочетании с надлежащей геометрической формой его режущей части.
Объяснение нового материала:
При изучении темы предпочтительнее линейное нарастание сложности изучаемых операций. Это дает лучшие результаты, как по качеству, так и по прочности навыков обучающихся. При этом способе применяется такая последовательность изучения операции:
– Обтачивание в самоцентрирующем патроне: предварительная обработка гладких цилиндрических поверхностей при ручной подаче резца, предварительная обработка гладких цилиндрических поверхностей с уступами при ручной подаче резца, предварительная обработка гладких цилиндрических поверхностей при механической подаче резца, чистовое обтачивание гладких цилиндрических поверхностей при механической подаче резца, чистовое обтачивание гладких цилиндрических поверхностей деталей с уступами при механической подаче резца, подрезание уступов и торцов при продольной и поперечной подаче подрезного резца.[3]
После раздельных упражнений в черновом и чистовом обтачивании можно провести упражнения в последовательной черновой и чистовой обработке нескольких гладких и с уступами заготовок, чтобы научить обучающихся определять припуски, выбирать глубину резания и подачу.
– Обтачивание заготовок, установленных в центрах станка: черновое и получистовое обтачивание цилиндрических гладких и ступенчатых поверхностей при ручной, а за тем механической подаче резца, чистовое обтачивание цилиндрических гладких заготовок при механической подаче резца,чистовое обтачивание цилиндрических заготовок с уступами при механической подаче резца.
В начале изучения темы, до того как обучающиеся усвоят сам процесс работы резцом, не следует касаться вопросов выбора режимов резания. Лишь когда они овладеют приемами обтачивания, можно ввести в качестве новой задачи усвоения приемов по подбору режимов резания. Из-за различия в режущих инструментах, режимов резания, точности обработки и качества поверхности необходимо разделить вводный инструктаж на две части: в первой части произвести объяснение по черновому обтачиванию и только после усвоения обучающимися способов снятия черновой и получистовой стружки, перейти к инструктажу и упражнениям по чистовой обработке.[2]
Рекомендуем произвести сравнительный показ изделий, имеющие чисто обработанные поверхности с такими же изделиями, у которых поверхности обработаны начерно, а затем рассказать о требованиях, предъявляемых к качеству. Чтобы подготовить обучающихся к самостоятельному решению практических задач, необходимо ознакомить их не только с требованиями к качеству обработанной поверхности, но и с критериями оценивания выполненных работ. Можно создать проблемную ситуацию: продемонстрировать обучающимся образцы работ, выполненных с различным качеством, предложить оценить работы самостоятельно, опираясь на таблицу «Типичные ошибки», «Критерии оценивания работ» и требования к качеству обработанных поверхностей. Решение этой проблемы способствует активизации практического мышления и повышения самоконтроля обучающихся.
При объяснении операции «Подрезание торцов и уступов» целесообразно уделить больше времени на правильную установку резца, т.к. наиболее характерная ошибка обучающихся при подрезании торцовых поверхностей, влекущая за собой брак деталей, заключается именно в неправильной установке подрезного резца. Демонстрация различных способов обработки торцов дает обучающимся наиболее полное представление об операции. Обтачивание наружных цилиндрических поверхностей в центрах позволит более глубоко изучить способы подготовки станка для чистового и точного обтачивания. Необходимо раскрыть обучающимся преимущество этого способа установки заготовок. Обратить внимание на требования, предъявляемые к форме и расположению центровых отверстий. [1]
Темы «Вытачивание канавок» и «Отрезание» объединены в один урок. Целесообразно начинать обучение с освоения способов изготовления канавок, так как отрезание – не такая простая операция, как кажется. Обучающиеся лучше усваивают ее после того, как поупражняются в работе прорезным резцом. Последовательное изучение этих операций позволит усвоить различие в выполнении вытачивание канавок и отрезания.
В начальный период изучения темы, надо выдавать обучающимся заточенные и доведенные резцы, чтобы их внимание сосредотачивалось на освоении самих приемов работы и последовательности обработки. Но на последнем уроке следует приступить к изучению приемов затачивания резцов. Указать на необходимость наблюдать за состоянием резца во время работы, чтобы вовремя заметить его затупление. Желательно, чтобы обучающиеся при изучении износа резцов наглядно видели обработанные поверхности.
Разбор инструкционных карт сопровождать: объяснением правил и последовательности выполнения работ в целом и конкретно отдельных операций и приемов, показом трудовых приемов сначала в замедленном, а затем в рабочем темпе;
Показ трудовых приемов.
Показ приемов – это метод, при помощи которого у обучающихся формируется точный, живой и конкретный образец трудовых действий, которому они подражают и с которым сравнивают свои действия. Предлагаем для показа следующие трудовые приемы: установка самоцентрирующего патрона и заготовки в патроне, установка центров и заготовок в центрах, установка резцов в резцедержателе, определение режимов резания и настройка станка на заданное число оборотов шпинделя, черновое обтачивание цилиндрических поверхностей, чистовое обтачивание цилиндрических поверхностей, подрезание торцовых поверхностей небольших диаметров в один проход путем продольной подачи резца, подрезание торцов больших диаметров за несколько проходов при поперечной подаче резца, разметка канавки относительно уступов и торцов разными способами, вытачивание узких канавок за один проход резца, вытачивание широких канавок ступенями за 2-3 прохода, отрезание прямыми и отогнутыми резцами, отрезание способом «вразбежку», обтачивание цилиндрической поверхности на специально разрегулированном станке (когда шпиндель «бьет» или имеет продольное перемещение, зазоры в подвижных сопряжениях частей суппорта слишком велики, центры передней и задней бабок находятся не на оси вращения шпинделя и т.п.), затачивание резцов на заточном станке.
Во время показа и объяснения сложных и трудных для усвоения приемов, заострить внимание на возможные типичные ошибки и объяснить причину их возникновения.
Последний этап вводного инструктирования – проверка качества усвоения его обучающимися:
– предложить обучающимся воспроизвести показанные приемы.
4.3. Упражнения и текущий инструктаж:
Прежде чем приступить к самостоятельному выполнению упражнений, провести инструктаж по технике безопасности. Расположить обучающихся вокруг станка, наиболее удобного для обозрения и объяснить общие правила поведения при работе на станке: как поддерживать чистоту и порядок на рабочем месте, содержать в исправности все ограждающие приспособления станка, соблюдать правила ношения спец. одежды, продемонстрировать работающий станок и объяснить как вести себя, чтобы избежать ушибов, захвата одежды выступающими частями хомутика, либо патрона, порезов стружкой, перечислить основные причины пожаров и ознакомить обучающихся с противопожарным оборудованием, показать, каким должно быть образцовое размещение на рабочем месте всех принадлежностей при работе, сообщить правила рациональной организации рабочих мест, показать, как сокращать движения и экономить рабочее время, путем продуманной укладки предметов на рабочем месте.
Основными критериями, которыми надо руководствоваться, намечая систему упражнений, являются: последовательность и взаимосвязь по содержанию, постепенное повышение сложности, постепенное увеличение степени самостоятельности, правильное распределение во времени.
Упражнения должны представлять продуманную педагогическую обоснованную систему, предусматривающую последовательное формирование у обучающихся необходимых умений и навыков.[4]
Упражнения по обтачиванию заготовок в 3-х кулачковом самоцентрирующем патроне:
черновое обтачивание гладких цилиндрических поверхностей, черновое обтачивание цилиндрических поверхностей с уступами, чистовое обтачивание гладких цилиндрических поверхностей (на это упражнение надо отвести по возможности больше времени, т.к. цель этих упражнений – не только простое усвоение приемов, последовательность их выполнения, но и выработка у обучающихся большой старательности в работе и внимательности),подрезание торцовых поверхностей небольшого диаметра 10-15 мм ,подрезание заготовок, подрезание уступов менее 6 мм, подрезание высоких уступов ,черновое и чистовое обтачивание валиков (гладких с уступами),обтачивание торов заготовок проходным резцом, подрезание торцовых поверхностей больших диаметров двумя проходами резца.
Упражнения по обтачиванию при установке заготовок в центрах: черновое обтачивание гладких цилиндрических поверхностей, подготовка станка для чистового и точного обтачивания,
проверка положения задней бабки станка, чистовое обтачивание гладких цилиндрических поверхностей, черновое и чистовое обтачивание валиков (гладких и с уступами).
Упражнения по вытачиванию наружных канавок: установка канавочных резцов, вытачивание нескольких канавок с получением каждой за один проход резца, вытачивание широких канавок за два или три прохода резца, отделка боковых стенок.
Упражнения в отрезании заготовок: отрезание заготовок, закрепленных в самоцентрирующем 3-х кулачковом патроне посредством ручной подачи, отрезание заготовок при механической подаче резца, отрезание заготовок при обратном вращении шпинделя.
Упражнения в заточке резцов: затачивание проходного отогнутого правого резца по правой задней поверхности, затачивание резца по вспомогательной задней поверхности, затачивание резца по передней поверхности, закругление вершины головки резца, проверка правильности углов резца по шаблону.[2]
Рекомендуем сочетать вводное инструктирование и упражнения по теме «Заточка резцов» в целях рационального использования оборудования.
При выполнении упражнений мастер совершает обходы рабочих мест обучающихся с целью текущего инструктирования, во время которых наблюдает за правильностью выполнения приемов работы, ее качества, соблюдением техники безопасности, технологического процесса и организации рабочего места. Во время обхода индивидуально инструктирует тех обучающихся, у которых наблюдаются ошибки и недочеты в работе, помогая советом, разъяснением, показом, одновременно не упуская из поля зрения работу всей группы. А при обнаружении однотипных ошибок рекомендуется звонком остановить работу группы и обратить внимание обучающихся на ошибки. Желательно не давать готовых указаний, как исправить ошибку, а добиваться, чтобы они сами поняли, осознали ее причины, и нашли способы устранения или предупреждения. Нельзя доделывать работу за обучающихся – это приучит их к безответственности. Надо поощрять творческий подход обучающихся к выполнению задания, не откладывать контроль работы обучающихся до ее окончания, широко практиковать промежуточный текущий контроль.
После выполнения упражнений, каждому обучающемуся предложить самостоятельно оценить качество своей работы, сравнить ее с работой других и с образцом, тем самым формируя у них умение логически мыслить и анализировать результаты своей деятельности.
Самостоятельная работа.
Для формирования прочных умений и навыков, развития творческой активности, после выполнения упражнений рекомендуем выдать обучающимся учебно-производственное задание для самостоятельной работы. Во время текущего инструктирования, при выполнении самостоятельной работы рекомендуем:
– не вмешиваться в работу обучающихся, когда в этом нет необходимости, но своевременно оказывать помощь, не допуская закрепления ошибок;
– наблюдать за рациональным использованием рабочего времени;
4.4. Заключительный инструктаж.
Заключительный инструктаж является немаловажным этапом урока производственного обучения. От эффективности проведения данного этапа зависит дальнейшая активность обучающихся в совершенствовании умений и навыков при выполнении изученной операции и интерес к производственному обучению в целом. Рекомендуем построить заключительный инструктаж таким образом, чтобы раскрылась его главная цель:
– на основе анализа успехов и недостатков показать обучающимся, чему они научились, насколько продвинулись в освоении профессии, что и как нужно делать, чтобы не допускать недостатков и закрепить успехи.
Оценивание работ обучающихся можно провести следующим образом:
– выставить работы обучающихся на демонстрационном столе;
– предложить обучающимся самостоятельно оценить свою работу и работы других членов бригады в соответствии с образцами и критериями оценивания. Попросить сопровождать выставление оценок пояснением и рекомендациями. Задача мастера – руководить процессом оценивания, своевременно внося коррективы и не оставляя без внимания специфические вопросы, возникающие у обучающихся. Затем проанализировать работу группы в целом, показать лучшие работы и пояснить, как обучающиеся достигли хороших результатов.
Выдать домашнее задание, опираясь на результаты выполненной работы, с учетом допущенных ошибок и подбирая таким образом, чтобы побуждать обучающихся к активному применению теоретических знаний на практике. Завершающий этап урока – уборка рабочих мест и мастерской в целом. Систематический контроль за уборкой рабочего места и содержанием в порядке личного инструмента помогает воспитывать у обучающихся уважение к труду, чувство ответственности и бережливости.
5. Список используемой литературы
- «Производственное обучение токарей», М. А. Горяинов.
- «Руководство для обучения токарей по металлу», В. А. Слепинин.
- «Токарное дело», И. И. Бергер.
- «Справочная книга мастера производственного обучения», Н.И. Тамарин, М.С.Шафаренко.
- «Планирование учебно-производственной деятельности», Е.П.Морозов.
- «Подбор учебно-производственных работ и составление их перечней», А.Ф.Ктиторов.