После проведения всех слесарных и иных работ поверхности готовых металлических изделий необходимо не только защищать от коррозии и прочих вредных воздействий, но и придать им красивый внешний вид, в чем и состоит цель отделки. Все эти процессы классифицируются по трем основным видам: механическая отделка - шлифование и полирование; нанесение декоративно-защитных покрытий - чернение, эмалирование, окрашивание красками, лаками и эмалями; химическая или электромеханическая обработка - анодирование, химическое окрашивание и др.
Подготовка к отделке. Какую бы операцию отделки ни предстояло выполнить, металлическое изделие должно быть очищено от всего инородного - масла, ржавчины, окалины и т. д. Прежде всего надо удалить ржавчину. Толстые (толще 100 мкм) и рыхлые слои можно удалять с помощью металлической щетки, грубой наждачной бумаги, стальной мочалки. Тонкие слои ржавчины удобнее устранять химическими средствами, в состав которых входят кислоты, способные растворять ржавчину, например, такими, как «Преобразователь ржавчины», «Антикор», «Русас» и др. Выпускаются такие средства в виде порошков, жидкостей и паст и часто содержат абразивы и моющие добавки, которые очищают поверхность металла не только от ржавчины, но и от иных загрязнений.
Следующая операция по очистке поверхности - ее обезжиривание, т. е. удаление жиров и масел, которые обычно смывают мылом, содой или раствором едкого натра, а также смесью жженой извести с содой. Чтобы не касаться обрабатываемых поверхностей руками, изделие рекомендуется подвязать к проволоке из того же металла и опустить на ней в обезжиривающий раствор. Если жир с поверхности удален полностью, то вода будет смачивать всю поверхность равномерно; если же нет, то на пятнах жира вода собирается в крупные капли. После полной очистки поверхности ее тщательно промывают.
На поверхностях металла нередко наблюдаются тонкие слои оксидов, особенно после термической обработки. Их удаляют с помощью протрав - кислотных смесей: деталь погружают на определенное время в такую смесь, а затем промывают водой. Для удаления тонких слоев оксидов протравой может служить раствор гидротартрата калия (винный камень).
Для удаления оксидов с поверхностей металлов применяют различные протравы, о которых можно получить сведения в специальной литературе, посвященной этому вопросу. Здесь мы приведем самые простые рецепты протрав лишь для некоторых материалов.
Железо, сталь, чугун. В концентрированную азот-ную кислотудобавить небольшое количество сосновой сажи и опустить туда изделие на несколько минут, затем промыть водой, погрузить в 4%-НЫЙ раствор соды и вновь промыть. Окислы на стали удаляют также погружением детали в раствор, состоящий из четырех массовых частей (м. ч.) концентрированной серной кислоты и одной массовой части воды. S Алюминий. Изделие опускают в раствор каустической соды (1:10) и держат там до момента выделения пузырьков водорода. После этого изделие извлекают, промывают водой и погружают в I %-ный раствор соляной кислоты, затем опять промывают и сушат. S Олово, свинец. Раствор соды плюс очистка щеткой. ^Цинк. 1 м. ч. концентрированной серной кислоты и
16 м. ч. воды.
Медь, латунь, бронза. Протрава состоит из 2 кг концентрированной азотной кислоты, 1 кг концентрированной серной кислоты, 10 г поваренной соли и 15-40 г цинкового купороса. Чем дольше изделие находится в такой протраве, тем более матовой становится его поверхность.
Металлические изделия зачастую подвергают той или иной отделке. Цель всякой отделки - придать изделию красивый и приятный внешний вид и предохранить его от окисления. Для этого поверхность металлического изделия возможно лучше шлифуют и полируют. Отполированные поверхности труднее поддаются окислению. Поверхности легко окисляющегося металла могут быть покрыты тонким слоем более стойкого металла. В этом случае металлические вещи золотят, серебрят, никелируют, хромируют, лудят.
Иногда на поверхности металла химическим способом образуют стойкое и красивое какое-либо соединение его. Сюда относятся воронение, патинирование и т. п. И, наконец, последний способ - это покрытие металла слоем лака или краски. Такой слой также предохраняет и украшает.
Шлифовка металлической поверхности производится напильниками с самой мелкой насечкой, шлифными или бархатными. Чтобы шлифовка получалась чище и напильник не засорялся опилками, изделие шлифуют с деревянным маслом или с мелом, о который трут напильником. При шлифовке плоскостей с острыми ребрами плоскость должна оставаться ровной и совершенно прямой.
Для того, кто научился правильно работать напильником, шлифование не будет чем-либо новым. Единственная, пожалуй, разница состоит в том, что опиливание обычно производят поперек поверхности изделия, а шлифовку вдоль. Напильник держат за ручку и конец и ведут вдоль изделия длинным ребром вперед.
Чтобы зажать плоский предмет в тисках, применяют иногда ручные тисочки. Зажимая готовое изделие, надо защищать его поверхность от следов насечки, накладывая на губки тисков накладки, кусочки кожи, картона, дерева.
После напильника поверхность изделия шлифуют мелкой наждачной шкуркой. Тут тоже надо не заваливать прямых и острых углов и не менять формы поверхностей. Для этого куски шкурки обертывают или наклеивают на деревянный брусочек или пробку. Круглые стержни шлифуют полоской шкурки, оборачивая ее вполоборота или в целый оборот и протягивая взад и вперед вокруг стержня.
Шлифовку шкуркой также ведут с маслом (начиная от средних номеров шкурки и кончая самыми мелкими).
При шлифовке и напильником и шкуркой надо строго соблюдать одно правило направление движения должно быть всегда одинаково.
Кроме наждачной шкурки, можно применять различные шлифующие порошки: наждак, пемзу, крокус, мел, известь. Некоторые из них, как, например, наждак, пемза, крокус (окись железа), продаются в готовом виде, порошками различных номеров, тонкости. Другие приходится самому натолочь и отсеять. Лучший способ сортировки - это отмучивание. Порошок взбалтывают с водой, муть сливают и дают ей отстояться. Осадок сушат и получившийся порошок употребляют для шлифовки и притирочных работ.
Шлифные порошки употребляют обычно с маслом, натирая поверхность до блеска с помощью суконного или войлочного тампона, кусочка мягкого дерева, пробки или кожи.
Иногда при помощи шкурки или шлифных порошков металлическим поверхностям придают чешуйчатый вид. Шкурку или тампон с порошком придавливают к поверхности большим пальцем и несколько раз поворачивают на месте. Получается кружок, рядом делают другой. Более удобно воспользоваться для этой цели дрелью. Тампон наматывают на стержень, который вставляется в патрон. Вращая стержень и переставляя его, получают красивую чешуйчатую шлифовку.
Металл покрывают так называемыми благородными металлами, золотом и серебром, либо химическим путем, посредством амальгамирования, либо гальваническим, при помощи электрического тока, либо термическим, когда слой стойкого металла наплавляется на поверхность изделия.
Хромирование и никелирование производятся с помощью гальванотехники. Мы разберем лишь покрытие металла слоем олова термическим способом, или лужение.
Лужение металлических поверхностей оловом применяется чаще всего для медной и железной посуды. Для лужения посуды надо брать только чистое олово, так как примеси свинца делают посуду ядовитой. Узнать чистое олово можно по его белому цвету с чуть-чуть желтоватым оттенком. Олово в палочках при перегибании издает характерный хруст. Это тоже хороший отличительный признак.
Предназначенные к лужению поверхности тщательно чистят песком, проволочными щетками или крыцовками.
Это очистка механическая. Далее следует очистка химическая - для удаления следов жира и т. п. Предмет чистят кислотой, потом прополаскивают водой. Иногда предмет предварительно травят в серной кислоте. От тщательности очистки зависит успех лужения.
Очищенный предмет нагревают, смазывают травленой кислотой, посыпают порошком нашатыря и водят по нему палочкой олова. Если олово плавится и пристает к металлу, - значит, поверхность чиста и нагрев достаточен. Перегрева надо избегать, так как в этом случае поверхность изделия часто придется очищать вновь.
Расплавленное олово распределяют по поверхности изделия тонким слоем при помощи комка пакли или тряпки из грубой льняной или пеньковой ткани с порошком нашатыря. Белый дым, который образуется при этом, служит признаком достаточного нагрева.
Лудят чаще всего медь, латунь; железо лудится несколько труднее. Юному мастеру в своих работах часто придется залуживать плоские поверхности и стержни, растирая по очищенному и нагретому месту капельку олова тряпкой с нашатырем.
Поверхность, обычно уже шлифованную и полированную, можно покрывать стойкими и красивыми химическими соединениями металла. Сюда относятся различные способы воронения или оксидирования металла.
Стальные и железные предметы можно воронить следующим образом: предмет протирают маслом и держат на огне, пока масло не выгорит и поверхность металла не почернеет. Можно смешать в фарфоровой ступке десять частей скипидара с одной частью серного цвета, довести в водяной бане (посуду со смесью поставить в жестянку с водой, но не прямо на огонь) эту смесь до кипения и туда опустить на некоторое время предмет. Черненые изделия сушат и протирают масляной суконкой. Стальные кусочки можно нагревать до получения соответствующего побежалого цвета и затем опускать в льняное масло или парафин. Можно придать синий цвет стали и не нагревая ее, а опуская на некоторое время в раствор:
медного купороса - 40 г.
азотной кислоты - 60 г.
спирта 90° - 150 мл.
воды - 1000 мл.
Для меди и латуни можно применить следующие способы, Очищенный от жира предмет опускают в горячий раствор из 50 г гипосульфита и 50 г медного купороса и 1 л воды. Посуду при этом надо брать глиняную или фарфоровую. Наиболее прочный цвет - коричневый. По второму способу очищенный предмет держат некоторое время в растворе сернистого натра (серной печени), 50 г на 500 мл воды, в сернистом аммонии или в сероводородной воде. Все эти способы имеют целью получить на поверхности металла черный слой сернистого соединения его.
Красивую окраску меди или латуни можно получить следующим образом. Приготовляют раствор из
гипосульфита - 90 г
воды дистиллированной - 1000 мл
и второй -
уксуснокислого свинца и второй - 30 г
воды дистиллированной и второй - 1000 мл.
Оба раствора смешивают, опускают туда предметы и подогревают медленно жидкость до 80-90° С. Реакция происходит довольно медленно, окраску поверхности можно получить очень красивую. В тех же пропорциях можно брать уксуснокислый свинец и медный купорос. По получении желаемого тона предмет сушат в опилках.
Эти способы отделки юный мастер может применить для мелких и хорошо обработанных предметов.
Самый простой способ отделки металлических изделий - это окраска и лакировка. Лаки и краски бывают для холодной и горячей сушки. Последние гораздо прочнее и красивее, но они требуют специальных помещений для сушки. Юный мастер может воспользоваться для просушки горячей (около 120°) духовкой или печкой, однако не настолько горячей, чтобы лак сгорел. Лак быстро засыхает, образуя твердую блестящую поверхность.
(2014/2015 учебный год)
Номинация: педагогические идеи и технологии
Место выполнения работы: МОАУ «Лицей №1» г.Оренбурга
Технологическая карта урока « Отделка изделий из металла»
Класс: 6 (ФГОС).
Вид урока
: деловая игра, комбинированный (первый урок - теория, второй- практика).
| Цель педагога : дать представление о способах и видах отделки изделий из металла, правилах нанесения на поверхность краски, эмали и лака; формирование умений и навыков самостоятельной отделки изделий из металла на примере народного промысла и ремесла изготовления жостовских подносов. | Цель учащихся: узнать или подробнее познакомиться с отделкой изделий из металла; с истематизировать и закрепить знания о технологическом процессе и документации на конкретном примере изготовления жостовского подноса. формирование умений осуществлять контроль и оценку качества изделий, выявлять и устранять дефекты отделки; развивать аккуратность, внимательность, точность исполнения . |
||
| Основное содержание темы, термины и понятия: Отделка, декоративное и антикоррозионное покрытие, воронение, лудильщик, гальваник, металлизатор,народный промысел, ремесло, жостовский поднос, технологическая карта.
|
|||
| Планируемый результат: |
|||
| Предметные умения: общее представление об отделке изделий из металла и пластмасс, правилах безопасной работы; приобретение опыта работы в группах над творческим проектным заданием, приобретение навыков самостоятельной отделки готовых изделий из металла и пластмассы, формирование эстетического вкуса. | Личностные УУД: установление учащимися связи между целью учебной деятельности и ее мотивом; Познавательные УУД: общеучебные действия – умение осознанно и произвольно строить речевое высказывание в устной и письменной форме, умения структурировать знания, поиск и выделение необходимой информации; логические действия – развитие мыслительных операций анализа, синтеза, сравнения, установление причинно-следственных связей; постановка и решение проблем – самостоятельный поиск решения проблем творческого характера; Регулятивные УУД: Постановка учебной задачи, определение последовательности промежуточных целей с учетом конечного результата, предвосхищение результата и уровня усвоения, воспитание волевой саморегуляции. Коммуникативные УУД:
социальная компетентность, учет позиции товарищей и учителя, умение слушать, вступать в диалог, участвовать в коллективном обсуждении, продуктивно взаимодействовать.
|
||
| Организация пространства: |
|||
| Зрительный ряд: презентация PowerPoint по теме урока, учебник (§22), рабочая тетрадь, визуальные м атериалы (плакаты, слайды, видеофрагменты), чертежи деталей, технологические карты, готовые детали и изделия из металла (отражающие основные этапы создания металлического подноса). Литература: индустриальные технологии: 6 класс: учебник для учащихся общеобразовательных учреждений / А.Т. Тищенко, В.Д.Симоненко, - М. , : вентана- Граф, 2013, - 192 с. : ил.; индустриальные технологии: 6 класс: методическое пособие / А.Т. Тищенко, В.Д.Симоненко, - М. , : вентана- Граф, 2014, - 192 с. Видеоряд: фрагмент фильма Народные промыслы России «Жостовский букет». Материалы: заготовки мягкого листового металла (аллюминий), черная эмаль в баллончике, растворитель, раздаточный материал (карточки с заданием и общий алгоритм составления технологической карты). Инструменты : верстак, напильники, шлифовальная шкурка, шлифовальная колодка, масляные краски, эмали, лаки, кисти, резиновые перчатки, простые карандаши, чертежные инструменты, маркерные доски. |
|||
| Межпредметные связи: | Формы и методы работы: |
||
| Изобразительное искусство, история, литература, русский язык. | Формы: фронтальная, индивидуальная, групповая. Методы
: целеполагание; вопросительные слова; проблемная ситуация; самостоятельная практическая работа по алгоритму; работа с технологическими картами, самоанализ; самооценивание; эвристическая беседа; рассказ; рефлексия. |
||
| I этап. Мотивация к деятельности (7 мин.) |
|||
| Цель: погружение в тему урока, формулирование совместно с учащимися цели и задач урока. |
|||
| Деятельность учителя: Формулирование наводящих вопросов по теме урока ; Объяснение правил методики-игры «вопросительные слова» | Деятельность ученика: Ответы на вопросы Формулирование темы урока; Формулирование цели и задач урока (вопросительные слова) |
||
| II этап. Учебно-познавательная деятельность (10 мин.) |
|||
| Цель: познакомиться с теоретическими знаниями об отделке изделий из металла и пластмасс, правилах безопасной работы. |
|||
| Деятельность учителя: Фронтальная работа с классом; демонстрация слайдов; эвристическая беседа с учащимися; просмотр видеосюжета; Обсуждение
и объяснение правил составления и заполнения
«Технологической документации».
| Деятельность ученика: Включение в эвристическую беседу, ответы на вопросы учителя; визуализация; познавательная деятельность; повторение и систематизация полученных знаний.
|
||
| Ш этап. Интеллектуально-преобразовательная деятельность (20 мин.) |
|||
| Цель: выполнить практическую работу - оформление документации по изготовлению жостовского подноса. |
|||
| Деятельность учителя: Создание проблемной ситуации. Разделение на 2 равнозначные по силам команды – бригады. Выдача и объяснение технического (проектного) задания Совместный анализ алгоритма выполнения практического задания. Инструктаж по выполнению практического задания: а) вводный; б) текущий; в) итоговый.
| Деятельность ученика: Поиск вариантов решения проблемной ситуации. Обсуждение алгоритма и выполнение задания; Выполнение практического задания. Заполнение технологической документации, дифференцированная работа в группах с элементом соревнования. |
||
| IV этап. Контроль и оценка результатов деятельности, рефлексия (8 мин.) |
|||
| Цель: выполнить рефлексию, проанализировать и оценить деятельность учащихся. |
|||
| Формы контроля; контрольное задание: | Оценка результатов деятельности: |
||
| Самооценивание; проверка и анализ выполнения практического задания; заполнение технологической документации. Представление защита коллективного проекта. | Коллективная работа в двух производственных бригадах с дифференцированным заданием. Проверка пакетов технологической документации на изготовление и отделку жостовского подноса.
|
||
| Домашнее задание: |
|||
Цаплин Андрей Олегович – учитель изобразительного искусства и технологии МОАУ «Лицей №1»
Подробный конспект урока технологии в 6 классе
Тема: Отделка изделий из металла .
Цель : познакомить учащихся с основными способами и видами отделки изделий из металла и правилами нанесения на поверхность краски, эмали и лака; формировать умения и навыки самостоятельной отделки изделий из металла на примере народного промысла изготовления жостовских подносов.
Задачи:
Освоить основные технологические приемы оформления технологической документации, обработки и отделки металлических изделий на примере изготовления жостовского подноса.
Развивать навыки планирования технологического процесса, умения работать в группе, владение инструментами и материалами для обработки и отделки металлических изделий.
Воспитывать аккуратность в работе, эстетический вкус, чувство патриотизма, любовь и уважение к творчеству народных мастеров России.
План урока (2 часа):
| № п/п | Название этапа | Время |
| I этап. | Мотивация к деятельности | 10 мин. |
| II этап. | Учебно-познавательная деятельность | 15 мин. |
| Ш этап. | Интеллектуально-преобразовательная деятельность | 20 мин. |
| IV этап. | Релаксация, физминутка, перемена. | 15 минут |
| V этап. | Практическая работа | 35 минут |
| VI этап. | Контроль и оценка результатов деятельности, рефлексия | 10 мин. |
Ход занятия:
I этап. Мотивация к деятельности.
Ученикам предлагается слайд со стимульным материалом и вопросами
Педагог:
здравствуйте, ребята! «Какие слесарные операции вы знаете?
Какой инструмент используют для пиления металла?
Как называется инструмент для рубки металла?
Чем осуществляется опиливание металла?»
Учащиеся: предлагают варианты ответов (пиление, рубка, резка, опиливание; слесарная ножовка; зубило; напильники, надфили).
Педагог : Чтобы узнать, тему нашего урока, посмотрите на экран и ответьте на вопрос: « Когда все операции по обработке деталей из металла выполнены. Как называется последняя заключительная операция технологического процесса? Она предает изделию законченный, эстетический вид или защищает его от коррозии».
Ответы учащихся.
Педагог: правильно, молодцы, наша сегодняшняя тема « Отделка изделий из металла ». А что вы знаете оботделке? Давайте попробуем сформулировать основные вопросы нашего сегодняшнего урока, на которые мы будем искать ответы. Предлагаю вам поиграть в игру «Вопросительные слова». На слайде представлены первые слова вопросов, а ваша задача составить полные вопросы по нашей теме. (Объяснение правил методики-игры «Вопросительные слова» по методу Сандры Каплан).
Учащиеся составляют вопросы:
Что такое отделка? Где и когда она используется? Как правильно выполнять отделку металлических изделий? Какие виды отделки существуют? Почему люди используют отделку? Зачем мы изучаем отделку металлических изделий?
II этап. Учебно-познавательная деятельность.
Педагог: молодцы ребята! Справились с заданием, а теперь давайте ответим на наш первый вопрос: «Что такое отделка? Обратимся к словарю и запишем в тетради определение: о тделка изделий из тонколистового металла и проволоки, - окончательная технологическая операция, улучшающая внешний вид изделия.
Учащиеся записывают определение в тетради.
Педагог: как вы думаете для чего нужна отделка?
Учащиеся: отделка защищает изделие от воздействия негативных факторов окружающей среды и украшает изделие.
Педагог: вы правы, отделка металлических изделий по своему назначению делится на два вида: декоративная и антикоррозийная. Декоративная служит для украшения и придания изделию эстетического вида, а антикоррозийная – зашищает от ветра, влаги и кислорода. Так как многие металлы не устойчивы к воздействию окружающей среды они начинают окисляться, темнеть, ржаветь и разрушаться. Видели хоть раз что происходит с откусанным яблоком? Почему оно темнеет?
Ответы учащихся.
Педагог: в состав яблока входит много железа, вот почему их так полезно есть, ведь железо необходимо нашему организму для улучшения свертываемости крови. А под действием кислорода содержащегося в воздухе железо начинает окисляться и темнеть. Вот почему яблоко приобретает коричневатый цвет ржавчины. Но пока вы его не откусили, оно не портится, так как покрыто защитной оболочкой. Вот для этих целей изделия из металла и покрывают защитной оболочкой. Давайте познакомимся с основными видами отделки металлических изделий.
Оксидирование - создание оксидной плёнки на поверхности изделия или заготовки в результате окислительно-восстановительной реакции. Оксидирование преимущественно используют для получения защитных и декоративных покрытий, а также для формирования диэлектрических слоёв. Различают термические, химические, электрохимические (или анодные) и плазменные методы оксидирования.
Виды оксидирования
Термическое оксидирование осуществляется при нагреве в атмосфере кислорода или водяного пара. В случае оксидирования железа и низколегированных сталей такой процесс называется воронением.
Химическое оксидировани е - обработка расплавами или растворами окислителей, таких как хроматы, нитраты и т. п., как правило, для защиты от коррозии или создания декоративных покрытий.
Электрохимическое оксидирование - оксидирование в электролитах, микродуговое оксидирование.
Плазменное оксидирование осуществляется в низкотемпературной плазме, содержащей кислород, с помощью разрядов постоянного тока или ВЧ или СВЧ разрядов.
Вороне́ние (оксидирование, чернение, синение) - процесс получения на поверхности углеродистой или низколегированной стали или чугуна слоя окислов железа толщиной 1-10 мкм. От толщины этого слоя зависит его цвет - т. н.цвета побежалости, сменяющие друг друга по мере роста плёнки (жёлтый, бурый, вишнёвый, фиолетовый, синий, серый). Сейчас воронение применяется преимущественно в качестве декоративной отделки, а раньше - в основном - для уменьшения коррозии металла.
Хроми́рование - диффузионное насыщение поверхности стальных изделий хромом, либо процесс осаждения на поверхность детали слоя хрома из электролита под действием электрического тока. Слой хрома может наноситься для декоративных целей, для обеспечения защиты от коррозии или для увеличения твердости поверхности.
Лужение - покрытие полудой (тонким слоем олова) медных и других металлических поверхностей для наилучшего припаивания или для предотвращения коррозии.
Отделка изделия из тонколистового металла так же осуществляется при помощи напильника (опиливание); шлифовальной шкуркой (зачистка), окрашиванием (масляные краски, эмали), методом распыления аэрозольной краски из баллончика.
Давайте разберем основные п равила безопасной работы:
Работы по окрашиванию проводить только в хорошо проветриваемом помещении.
Оберегать руки и одежду от попадания красок и эмалей.
По окончании работы тщательно вымыть руки с мылом.
Сегодня мы попробуем с вами поиграть в деловую игру. Вы разделитесь на две конкурирующие фирмы – бригады которые изготавливают металлические заводы. Чьи подносы будут лучше? Какая из бригад победит? Кто останется на плаву и получит прибыль продав свой продукт? Все это будет зависеть от слаженности коллектива и правильного распределения обязанностей в каждой фирме.
Распределение обязанностей в каждой бригаде (фирме).
Вы должны выбрать себе руководителя, помощника руководителя, дизайнера, чертежника, технолога-проектировщика и бухгалтера-экономиста. Руководитель будет работать на маркерной доске, планировать и осуществлять контроль выполнения заказа. А остальные участники выполнять задание и заполнять соответствующие листы технологической документации.
Постановка проблемной ситуации.
Но как изготавливать подносы? Что для этого необходимо, какие операции входят в технологический процесс? чтобы узнать все это я предлагаю вам познакомиться со старинным знаменитым русским промыслом изготовления жостовских подносов. Сейчас мы совершим видеоэкскурсию в деревню Жостово Московской Области и узнаем секреты мастеров, советую вам не отвлекаться иначе не справится ваша бригада с теоретическим и практическим заданием.
Просмотр фрагмента фильма о Жостовском промысле.
Педагог: а теперь мы приступим к работе. Первая бригада будет проектировать и изготавливать круглый поднос, а вторая – прямоугольный.
(Во время заполнения документации педагог делает целевые обходы, консультирует учащихся, корректирует ошибки.)
IV этап. Релаксация, перемена, физминутка.
Детям предлагается поиграть в русскую народную хороводную игру «Дударь», обрядовое значение которой направлено на привлечение здоровья на играющих.
Дударь, дударь, дударище -
Старый, старый старичище!
Его под колоду!
Его под сырую!
Его под гнилую!
- Дударь, дударь, что болит?
Ребята ходят по кругу, взявшись за руки, и поют песенку. В центре хоровода стоит «дударь». Пропев песенку, хором спрашивают у «дударя»: «Дударь, дударь, что болит?» «Дударь» отвечает: «Голова» (спина, брови, уши, и т.д.). И все ребята, находящиеся в хороводе, одновременно правыми руками берут рядом стоящего соседа за названное «больное место». Песенка для «Дударя» поётся 2-3 раза и когда, в очередной раз у «Дударя» спрашивают: «Что болит?», он отвечает: «Здоров!». Выбирает из крута на своё место другого и игра продолжается.
V этап. Практическая работа.
Педагог: как правильно расположить орнамент в круге? Как разметить схему орнамента?
Объяснение правил безопасной работы, разбор «типичных ошибок». Рассматриваются основные операции: резка тонколистового металла, гибка краев - придание формы подносу, правка заготовок на наковальне, опиливание краев, зачистка наждачной бумагой, обезжиривание и покраска аэрозольной краской из баллона.
Далее выполняется совместный анализ алгоритма выполнения практического задания. Во время выполнения практики преподаватель осуществляет инструктаж по выполнению практического задания: а) вводный; б) текущий; в) итоговый.
VI этап. Контроль и оценка результатов деятельности, рефлексия.
Делается выставка работ учащихся, обсуждаются все работы, выбираются лучшие. На этапе рефлексии учащиеся презентуют свои проекты, каждый делает отчет о проделанной работе в устной форме и сдает на проверку папки с технологической документацией. Подводится итог, работы выставляются на просушку.
Цаплин Андрей Олегович – учитель изобразительного искусства и технологии МОАУ «Лицей №1», педагог дополнительного образования отдела «Изобразительное творчество и дизайн» МБУДОД « ДТДиМ».
Отделка изделий Отделка изделий из тонколистового металла и проволоки в учебной мастерской включает зачистку кромок, шлифование деталей и окраску. Эти операции придают изделию красивый внешний вид и увеличивают его сопротивление износу и коррозии. С этой целью изделия из тонколистового металла и проволоки зачищают напильником и шлифовальной шкуркой и покрывают краской или лаком. Зачистку кромок выполняют напильником с мелкой засечкой. С его помощью удаляют заусенцы, притупляют острые углы. Небольшие неровности, царапины удаляют шлифовальной шкуркой. Для удобства зачистки кромок заготовок из листового металла рекомендуется закрепить их между двумя деревянными дощечками в тисках. Тонкие и короткие детали обрабатывают на листе шлифовальной шкурки. Детали прижимают деревянной колодочкой и с некоторым усилием перемещают взад и вперед по поверхности шкурки. Перед окраской или лакированием поверхности детали обезжиривают специальными растворами (по указанию учителя) или протирают их ватным тампоном, смоченным в растворе соды. Краску или лак наносят на сухую поверхность методом распыления из баллончиков или кистью равномерно по всей поверхности (см.рис. справа). Нанесенную кистью масляную краску тщательно растирают по всем направлениям. Эмалевую краску (эмаль) наносят без растирания. Второй слой краски или лака наносят после высыхания первого. При этом слой краски становится ровным, а окрашенная поверхность приобретает красивый вид. Покрытие краской или лаком защищает поверхность изделий от коррозии. Кисти хранят в стеклянной банке с водой или в специальной подвеске. Широко применяется покрытие поверхностей металлических изделий окисными пленками - оксидирование. Для этой цели изделие нагревают в муфельной печи и охлаждают в специальном растворе (подготовленном учителем). Поверхность таких изделий имеет черный или темно-синий цвет. Этот способ отделки называют воронением (чернением). Быстрое чернение (аналогично воронению и оксидированию) это процесс придания красивого равномерного черного декоративного и защитного покрытия на металлические изделия при комнатной температуре. На предприятиях антикоррозионную отделку металлических изделий выполняют лудильщики (покрытие оловом), гальваники (электролитическое покрытие хромом, никелем и др.), металлизаторы (покрытие любым распыленным металлом). Рабочие этих специальностей должны хорошо знать свойства металлов и сплавов, устройство установок для отделки изделий. Работы по окраске и лакированию выполнять в проветриваемом помещении. Следить за чистотой рук и одежды. Не касаться грязными руками глаз и лица. Не окрашивать изделия вблизи нагревательных приборов. После окончания работы тщательно мыть руки с мылом. Тонколистовой металл и проволока Металлы широко используются в народном хозяйстве. Они прочны, хорошо проводят тепло, электрический ток, обладают особым металлическим блеском. Из металлов делают станки, машины, разнообразные строительные конструкции, многие изделия быта. Обычно в промышленности металлы применяются не в чистом виде, а в виде сплавов. К важнейшим металлическим сплавам относятся сталь и чугун (сплавы железа с углеродом), бронза (сплав меди с оловом), латунь (сплав меди с цинком), дюралюминий (сплав алюминия с медью, марганцем, магнием и др.). Сплавы металлов выпускают в виде листов, уголков, прутков различного сечения, проволоки и др. В школьной мастерской работают в основном с тонколистовым металлом и проволокой. Получают такой металл прокаткой слитка на специальных машинах - прокатных станах (см. рис. справа). На рисунке цифрами обозначены: 1 - заготовка; 2 - валки; 3 - ролики. Раскаленный металл пропускают между вращающимися валками, они сжимают слиток и придают ему форму листа. Листы сворачивают в рулоны. Тонколистовая сталь бывает нескольких видов: жесть - толщина листа 0,2-0,5 мм, кровельная сталь - 0,5-0,8 мм и др. Различают черную и белую жесть. Черной жесть названа потому, что цвет поверхности листа после прокатки черный. Белая жесть покрыта тонким слоем олова. Это предохраняет ее от коррозии (появления ржавчины). Кровельная сталь бывает черной либо ее покрывают тонким слоем цинка (оцинкованная сталь) или масляной краски. Из тонколистовой стали делают корпуса приборов, машин, водосточные трубы, посуду, консервные банки и т. д. Работы, связанные с обработкой тонколистового металла, выполняют жестянщики. Они должны знать свойства металлов и сплавов, устройство различных станков и приспособлений, обладать навыками работы различным инструментом. Проволоку толщиной более 5 мм (катанку) получают прокаткой раскаленного металла на специальных станах. Более тонкую проволоку делают на волочильных станах. Там катанку последовательно протягивают через отверстия различного диаметра. Схема этого процесса показана на рисунке слева. Выпускают стальную, медную и алюминиевую проволоку. Из стальной проволоки изготовляют гвозди, шурупы, винты, заклепки, пружины и другие изделия. Медная и алюминиевая проволока используется в основном для изготовления электрических проводов. Каждая третья тонна стали производится из металлолома. Это обходится в 25 раз дешевле, чем выплавка стали из чугуна. Графическое изображение деталей из тонколистового металла и проволоки Детали из тонколистового металла и проволоки изображают в виде технического рисунка, чертежа, эскиза. Чертежи нескольких изделий показаны на рисунках ниже. Диаметр отверстия, кольца обозначается знаком Ø (см. рис. справа). Цифра, стоящая рядом с этим знаком, указывает диаметр отверстия в миллиметрах. Если рядом находятся несколько отверстий одного диаметра, то на чертеже, над выносной линией(начинающейся у одного из отверстий) пишется количество отверстий и их диаметр. Толщину детали из тонколистового металла на чертеже обозначают буквой S, а число, проставляемое сразу за буквой - толщину детали в миллиметрах. Радиус обозначают знаком R, рядом с ним проставляют число, обозначающее величину радиуса. Если диаметр проволоки меньше 2 мм, то ее изображают на чертеже сплошной толстой основной линией (см. рис. слева). Проволоку диаметром более 2 мм показывают двумя параллельными сплошными толстыми основными линиями с осевой штрихпунктирной линией посередине (см. рис. справа). Линии сгиба на чертеже (эскизе) надо показывать штрихпунктирной линией с двумя точками, центры окружностей, отверстий - штрихпунктирными (центровыми линиями), пересекающимися под прямым углом. Центровые штрихпунктирные линии должны пересекать контурные линии. При вычислении длины заготовки из проволоки помните, что длина окружности равна 6,28R. Процесс изготовления изделий из тонколистового металла В учебной мастерской изготавливают различные изделия из тонколистового металла и проволоки. Изделия могут состоять из одной или нескольких деталей. Изготовление их включает в себя операции: правка, разметка, резание (ножницами, кусачками), сверление, гибка, зачистка и отделка. Чаще всего изделия из тонколистового металла получают путем сгибания плоских (из проволоки - прямых) заготовок. Размеченные листовые или проволочные заготовки называются развертками (см.рис. справа). Для того, чтобы сделать развертку какой-либо детали, по эскизу определяют ее размеры и необходимый материал, а затем выбирают заготовку. Заготовка должна иметь припуск на обработку. Надо стремиться к тому, чтобы припуск был как можно меньше. Ведь при обработке детали металл припуска превращается в отходы в виде стружки или опилок. Выбранную заготовку выправляют, размечают, режут, сгибают, соединяют заклепками или болтами, а затем отделывают изделие. Построение чертежа (эскиза) развертки изделия следует начинать с изображения его основания. После этого вычерчивают другие стороны, примыкающие к основанию по линиям сгиба. Развертка изделия цилиндрической формы - прямоугольник, одна сторона которого равна высоте изделия, а другая - длине окружности его основания. Разметка При разметке на поверхность тонколистового металла наносят разметочные линии (риски) с помощью разметочных инструментов и приспособлений. На рисунке показаны инструменты для разметки заготовок из тонколистового металла - чертилка (остро-заточенный стальной стержень), разметочный циркуль. Разметку можно выполнять с помощью шаблона - плоской детали-образца. Шаблон прижимают к поверхности заготовки (для этой дели можно использовать струбцину) и обводят контуры шаблона чертилкой, плотно прижимая острие чертилки к кромке шаблона. Разметку прямоугольных деталей по чертежу (эскизу) начинают с определения базовой кромки заготовки и нанесения базовой риски. Самая ровная кромка заготовки выбирается как базовая для разметки. От нее ведут разметку: проводят базовую риску по линейке (рис. а), по угольнику проводят вторую риску под углом 90° (рис. 6), откладывают по линейке размер А (рис. в), по угольнику проводят третью риску (рис. г), откладывают размер Б (рис. д) и по угольнику проводят четвертую риску (рис. е). Острие чертилки должно быть плотно прижато к линейке, а сама она наклонена в сторону движения. Наносить риску надо один раз. Острие чертилки прижимают к линейке или шаблону, но не ставят вертикально(см.рис справа). На рисунке ниже показана разметка с помощью кернера и разметочного циркуля. Легким ударом молотка по бойку кернера на заготовку наносят (накернивают) центры дуг и окружностей. В эти центры устанавливают ножку разметочного циркуля. При разметке циркуль слегка наклоняют в сторону движения, а усилие прилагают к той ножке, которая находится в центре окружности. Перед разметкой надо очистить заготовку от пыли, грязи, следов коррозии и проверить исправность разметочных инструментов. Разметка - очень ответственная операция. От того, насколько точно она выполнена, зависит качество будущего изделия. Нельзя проводить чертилкой по одному и тому же месту более одного раза. Обращаться с чертилкой нужно очень осторожно, чтобы не поранить глаза или руки. Подавать ее надо ручкой от себя, а класть на рабочее место - ручкой к себе. Нельзя класть чертилку в карман халата, держать ее можно только на столе. На производстве ручная разметка применяется при изготовлении шаблонов, моделей, образцов изделия. В инструментальных цехах разметка выполняется на специальных расточных станках. На предприятиях разметкой заняты слесари-разметчики. Шаблоны изготовляют высококвалифицированные слесари-инструментальщики. Выбор и правка заготовок из тонколистового металла Чтобы правильно выбрать заготовку, надо внимательно изучить чертеж (эскиз) детали и определить припуск на обработку (см.рис. справа). Затем заготовку выправляют (выравнивают поверхность), если это необходимо. Правку выполняют перед разметкой и после резания заготовок. Тонколистовой металл (сталь, медь, алюминий) толщиной до 0,5 мм правят деревянной колодкой - гладилкой(см.рис.а), которую перемещают по поверхности заготовки. Заготовка должна быть положена на гладкую твердую поверхность. Листы металла толщиной более 0,5 мм правят деревянным молотком - киянкой (см.рис.б). Очень тонкий листовой металл - фольгу - правят ватным тампоном. Правку полос металла начинают с самой выступающей части полосы. Для контроля правки полос металла заготовку удерживают руками на уровне глаз На заводах листовой металл правят на специальных листоправильных станах. Листы металла пропускают между вращающимися валками. На руку, которая удерживает заготовку, надо надевать рукавицу. Руки надо беречь от порезов о кромку заготовки из металла. При правке заготовок удары надо наносить с краев листа по всему периметру по направлению к выпуклой части, в противном случае выпуклость может увеличиваться. Приближаясь к выпуклому месту, следует постепенно уменьшать силу удара, но удары наносить чаще. Гибка тонколистового металла Гибку тонколистового металла выполняют в тисках по уровню губок или с применением специальных приспособлений - оправок (см.рис. справа). Чтобы не помять заготовку, на губки тисков надевают накладные угольники из более мягкого материала (см.рис. слева). Гибку выполняют деревянным молотком (киянкой) или слесарным молотком, но при этом удары наносят не по заготовке, а по деревянной колодочке - она отгибает металл, не оставляя на нем вмятин. Заготовку закрепляют так, чтобы линия сгиба (разметочная риска) была на уровне уголков, губок тисков (рис. справа) или ребра оправки (рис. справа). Легкими ударами киянки или молотка сначала отгибают края заготовки, а затем - всю намеченную часть. Для большого количества изделий, которые надо изогнуть одинаково, делают специальные шаблоны(постели) из толстого металла. Пластину из тонколистового металла вбивают в постель и она приобретает нужную форму. При работе надо надежно закреплять заготовку с оправкой в тисках. На руке, удерживающей заготовку, должна быть надета рукавица. Нельзя стоять за спиной работающего. Гибку листового металла на производстве выполняют на гибочных машинах. Такую гибку называют механической (см. рис справа). Основной частью гибочных машин является штамп. Он состоит из матрицы и пуансона. Форма рабочей части матрицы и пуансона одинакова и повторяет форму детали. На матрицу кладут лист металла. Под действием пресса пуансон входит в матрицу и сгибает лист, придавая ему нужную форму. Для деталей разной формы нужен свой штамп. Использование штампов для гибки обеспечивает высокую точность изделий, резко повышает производительность труда. Резание тонколистового металла ножницами Тонколистовой металл можно резать специальными ножницами. Ручные ножницы состоят из двух половинок. Каждая половинка изготовлена как единое целое и объединяет в себе нож и ручку. Половинки соединены между собой винтом. По расположению режущих ножей ручные ножницы подразделяются на левые(рис. слева а) и правые (рис. слева б). Если смотреть на ножницы со стороны ножей, у левых ножниц верхний нож расположен слева, у правых - справа. По форме режущих ножей различают прямые(рис. справа а-г) и кривые ножницы (д). Для снижения усилий, необходимых для разрезания прочного материала, используют рычажные ножницы (см.рис. слева). Режущие кромки ножей у ножниц должны быть хорошо заточены, а режущие плоскости плотно прилегать друг к другу и хорошо закреплены винтом. Качество заточки ножниц можно проверить по тому, насколько хорошо или плохо они режут бумагу. Тонколистовой металл можно разрезать двумя способами. Первый способ - ножницы берут правой рукой. Большой палец располагают на верхней ручке, а указательным, средним и безымянным пальцами охватывают нижнюю ручку. Мизинец располагают между ручками: при разрезании им раздвигают ручки ножниц (см.рис. справа). Если ручки ножниц раздвигаются туго, то вместо мизинца можно использовать указательный палец. В этом случае его помещают между ручками ножниц. Второй способ разрезания тонколистового металла заключается в том, что одну ручку ножниц (ту, которая снизу) зажимают в тисках, а другую охватывают пальцами правой руки (см.рис. слева). Материал в обоих случаях подают левой рукой. Этот способ позволяет значительно усилить давление между ножами и резать более твердый материал. Заготовку слегка поднимают и подают на себя, а лезвие направляют точно по риске. После резания заготовку выправляют, снимают с кромок заусенцы, притупляют острые углы, проверяют линейкой и угольником качество резания. Приемы резания листа металла ножницами по прямой линии несколько отличаются от приемов резания по окружности или другой кривой, но в любом случае нужно, чтобы в процессе резания всегда была видна линия разреза. При резании по кривой линии (см.рис. справа) возникают затруднения в продвижении ножниц, так как в месте закругления отрезанная часть металла хуже загибается и мешает работе ножниц. Для того чтобы избежать этого при вырезании, например, круга из квадратного листа жести, вначале по прямым линиям отрезают углы, а затем вырезают круг, срезая неширокую полоску жести (см.рис. слева). При работе ножницы следует раскрывать не полностью, а лишь настолько, чтобы они захватывали лист. Если раскрывать ножницы слишком широко, то они будут не резать, а выталкивать лист. При разрезании тонколистового металла ножницами отрезаемая часть сильно изгибается и кромки листа в месте разреза делаются очень острыми. Поэтому на левую руку, поддерживающую лист, обязательно надевайте рукавицу. Левая рука не должна находиться на линии реза. Разрезая лист по линии большой длины, нельзя полностью сжимать ножи, так как это может привести к трещинам и даже разрывам кромок материала на линии разреза. Закрепление ножниц в тисках должно быть прочным и надежным, так как при их срыве можно поранить руки о губки тисков. Нельзя касаться голыми руками отрезанных кромок заготовки. Подавайте ножницы ручками от себя, а кладите наоборот. На предприятиях тонколистовой металл режут на специальных машинах-ножницах. Различают механические ножницы - гильотинные и дисковые. Гильотинные ножницы бывают двух видов: параллельные и наклонные. У первых ножи расположены параллельно друг к другу, у вторых - под небольшим углом. В дисковых ножницах листовой металл режется острыми краями вращающихся дисков(см.рис. слева). Для фигурной резки используются высечные ножницы, верхний нож которых поворачивается вокруг оси, а нижний - неподвижен(см.рис. справа). Резание заготовок на предприятии выполняют резчики металла. Они должны хорошо знать свойства различных металлов и устройство промышленных ножниц, уметь выполнять разметку заготовок. В последнее время в производстве получают распространение резка металла лучом лазера, струёй воды под большим давлением. Эти способы отличаются высокой производительностью и точностью. Пробивание и сверление отверстий. Отверстия в тонколистовом металле можно получить пробиванием или сверлением. Для пробивания отверстий диаметром до 8 мм применяют пробойник (бородок) - стальной стержень с плоской рабочей поверхностью (см.рис. справа а). Лист жести кладут на торец деревянного бруска, пробойник устанавливают в нужной точке и ударами слесарного молотка по бойку пробивают отверстие(см.рис. справа б). Края полученного отверстия с нижней стороны листа выравнивают ударами киянки или молотка. На заводах для получения отверстий в листовом металле вместо пробойника применяют специальный инструмент - пуансон. Пробивают отверстия на штамповочном прессе (см.рис. слева). Лист или несколько листов кладут на матрицу с одним или несколькими отверстиями. Пуансон или несколько пуансонов под давлением входят в матрицу и пробивают отверстия, выталкивая отходы - кружки диаметром, равным диаметру отверстий. При пробивании отверстий работать исправным молотком. Не держать пальцы около рабочей части пробойника. Более точные отверстия в металле можно получить сверлением. Сверлением называется технологическая операция по обработке материалов резанием с помощью сверла. При этом выполняют те же приемы и правила безопасной работы, что и при сверлении отверстий в древесине. Место расположения отверстия намечают кернером, чтобы сверло не скользило по заготовке (см.рис. справа). Существуют различные виды сверл. Наиболее распространенные из них - спиральные (см.рис. слева). Во время сверления режущая часть сверла врезается в материал изделия и снимает стружку, которая затем отводится через винтовые канавки, расположенные на направляющей части. Ленточка позволяет уменьшить трение сверла о стенки отверстия. Хвостовик с лапкой служит для закрепления сверла во время сверления. При сверлении изделие закрепляется неподвижно, а сверлу сообщается одновременно два движения: движение резания - вращательное вокруг оси и движение подачи - поступательное вдоль оси сверла. Инструменты и приспособления для сверления. При сверлении часто возникает необходимость расширить верхнюю часть отверстия, чтобы углубить в нее головку болта, винта, шурупа и т. д. Для этого используют сверло большего диаметра или специальный инструмент - зенковку (см.рис. справа). Операцию по обработке верхней части отверстия зенковкой называют зенкованием. Для закрепления заготовки во время сверления обычно используют машинные тиски (см.рис. справа). На их основании закреплена неподвижная губка, а по направляющей с помощью винта с рукояткой может перемещаться подвижная губка. Изделие устанавливают между губками и вращением винта рукояткой передвигают подвижную губку и прочно закрепляют изделие в тисках. Если сверление производится на сверлильном станке, то сами тиски можно закрепить на столе станка. Для этого в основании тисков сделаны выемки, а на столе станка имеются специальные пазы. Установив в пазы стола и выемки основания тисков болты с гайкой, тиски закрепляют на столе сверлильного станка. Перед установкой машинных тисков тщательно протрите опорные плоскости стола и основания тисков и слегка смажьте их машинным маслом. При сверлении отверстий малого диаметра тиски закреплять необязательно. Устройство сверлильного станка и приемы работы. Сверлильный станок, как и любая технологическая машина, состоит из следующих составных частей: двигателя, передаточного механизма, рабочего органа, органов управления. Передаточный механизм служит для передачи движения от электродвигателя к рабочему органу, которым является сверло. Оно крепится в патроне, насаженном на вращающийся вал - шпиндель. Вращение от электродвигателя к шпинделю передается с помощью ременной передачи. Повротом рукоятки подачи патрон со сверлом можно поднимать или опускать с помощью реечной передачи. На передней панели станка расположены кнопки включения и выключения электродвигателя. Включают станок нажатием на одну из крайних кнопок в зависимости от необходимого направления вращения шпинделя. Выключают станок нажатием на среднюю кнопку красного цвета. К основанию станка неподвижно прикреплен вертикальный винт-колонна. Поворотом рукоятки можно перемещать шпиндельную бабку вниз и вверх вдоль винта-колонны, а рукояткой фиксировать ее в необходимом положении. Для контроля глубины глухих отверстий предусмотрена шкала. В зависимости от материала заготовки требуется различная скорость сверления. Для этого устанавливают необходимую частоту вращения шпинделя, перебрасывая ремень ременной передачи на шкивы разных диаметров. Перед сверлением убирают с рабочего стола станка все лишние предметы. Заготовку с накерненными центрами отверстий закрепляют в тисках. Сверло необходимого диаметра вставляют в патрон и закрепляют специальным ключом. Для проверки правильности установки сверла кратковременно включают станок (с разрешения учителя). Если сверло установлено в патроне правильно, его острие при вращении не описывает окружность. Если сверло установлено с перекосом и наблюдается его биение, то станок выключают и закрепляют сверло правильно. Затем, поворачивая рукоятку подачи, опускают сверло и устанавливают тиски с заготовкой так, чтобы керн совпал с острием сверла. Включают станок и сверлят отверстие, плавно нажимая на рукоятку подачи без рывков и больших усилий. При сверлении сквозных отверстий заготовку устанавливают на деревянный брусок, чтобы не сломать сверло и не испортить стол станка(см.рис. справа). При сверлении глубоких отверстий необходимо время от времени выводить сверло из отверстия и охлаждать его, окуная в емкость с охлаждающей жидкостью. В конце сверления силу нажима на рукоятку подачи необходимо уменьшить. Просверлив отверстие, нужно, плавно поворачивая штурвал подачи, поднять шпиндель в крайнее верхнее положение и выключить станок. Сверление можно выполнять ручной дрелью, электродрелью(см. рис. слева). При сверлении тонколистового металла обычное спиральное сверло сминает и рвет заготовку. В этом случае применяют сверла со специальной заточкой (см.рис. справа). Работать на сверлильном станке можно только с разрешения учителя. При работе на станке рабочий халат должен быть застегнут на все пуговицы, волосы убраны под головной убор. При сверлении пользоваться защитными очками. Устанавливать сверло в патрон и заготовку в тиски, а также убирать стружку со стола следует только после отключения станка. Нельзя тормозить руками вращающийся патрон. Не отходить от станка, не выключив его. Надежно закреплять заготовку в тисках, сверло в патроне и патрон в шпинделе. При сверлении электродрелью нельзя сильно нажимать на ручку дрели. Ось вращения сверла при работе дрелью должна быть строго перпендикулярна плоскости заготовки. На предприятиях сверлильные станки обслуживают сверловщики. Они должны знать устройство станка, уметь его налаживать и обслуживать, выбирать правильную скорость сверления, уметь пользоваться различными приспособлениями для сверления, затачивать инструменты, разбираться в чертежах. В цехах заводов применяются более сложные станки, чем мы только что рассмотрели. Это вертикально-сверлильные, радиально-сверлильные, многошпиндельные станки и станки-автоматы, выполняющие без участия человека сверлильные операции по заданной программе. Соединение деталей из тонколистового металла. Существует несколько способов соединения деталей из тонколистового металла. Простейший из них - это соединение фальцевым швом. Его получают следующим образом. На расстоянии 6...8 мм от края соединяемых листов размечают линии сгиба и сгибают листы под прямым углом (см.рис. слева а). Затем подгибают края заготовок (см.рис. слева б), соединяют их в замок (см.рис. слева в) и подгибают листы вблизи шва с помощью деревянного бруска, как показано на рисунке г, чтобы соединение не разъединилось. Соединение деталей фальцевым швом применяют при изготовлении ведер, водосточных и вентиляционных труб, консервных банок, а также при покрытии крыш домов кровельной сталью. На заводах такая работа выполняется жестянщиками на фальцепрокатных станках. Варианты таких станков показаны ниже. Кроме соединения фальцевым швом, детали из листового металла можно соединять с помощью заклепок. Заклепки применяются для создания так называемого "неразъемного" соединения. Обычно с помощью заклепок соединяют тонкие металлические листы, крепят фасадные пластины, а также довольно тяжеловесные конструкции. Заклепки в качестве крепежного элемента использовались буквально с незапамятных времен. Достаточно посетить любой археологический музей, чтобы воочию убедиться в этом. Например, древние воины носили доспехи, металлические пластины которых были соединены исключительно заклепками. А если вспомнить, что в качестве основного (практически единственного) крепежного элемента при постройке Эйфелевой башни и крейсера "Аврора" использовались именно заклепки, невольно проникаешься уважением к людям, которые изобрели столь привычный ныне крепеж. Заклепки - это крепежные детали, состоящие из закладной головки и стержня. Их изготавливают из мягкой стали, меди, алюминия, латуни. Существуют заклепки с полукруглой(а), потайной(б), плоской(в), полупотайной(г) головками (см.рис.слева). Для соединения деталей заклепками вначале размечают центры отверстий под заклепки. Затем пробивают отверстия пробойником или сверлят. Размеры заклёпок зависят от толщины соединяемых деталей. Диаметр заклёпки рекомендуется брать равным двойной толщине более тонкой детали. Длина стержня заклёпки складывается из толщины соединяемых деталей и длины выступающей части(она равна 1,25-1,5 диаметра заклёпки), на которой образуют замыкающую головку. Часто сверлят сразу две соединяемые заготовки, зажимая их струбциной или в тисках. Диаметр отверстия D должен быть на 0,1...0,3 мм больше диаметра заклепки d (см.рис. справа а). Заклепку вставляют в отверстие (рис. б), причем длина выступающей части заклепки должна равняться (1,3... 1,6) d. Закладную головку размещают в углублении поддержки(2) (рис. в) и ударами молотка по натяжке(1) сближают соединяемые детали одну с другой. Затем круговыми ударами молотка(3) расклепывают выступающую головку (рис. г) и придают ей правильную форму с помощью обжимки(4) (рис. д). Выполняя заклёпочное соединение, надо проверить надёжность насадки молотка на ручку. Заготовка должна быть надёжно закреплена в тисках. Нельзя стоять за спиной работающего. Заклепочные соединения применяют в самолетостроении, кораблестроении, для соединения деталей мостов, при изготовлении металлической посуды. В промышленности заготовки соединяют заклепками при помощи пневматических клепальных молотков или на специальных клепальных машинах. Несомненно, заклепки имеют массу неоспоримых достоинств. Но стандартные, так называемые "полнотелые" заклепки имеют также довольно значительный недостаток - для создания действительно надежного соединения большое внимание необходимо уделять качеству работы с ними. Учитывая то, что заклепку необходимо при расклепывании плотно удерживать с другой стороны, это является довольно трудоемкой задачей. Впрочем, прогресс не стоит на месте. Развитие технологий заклепочных соединений привело к появлению вытяжных заклепок, которые решают эту проблему. Установочный инструмент(см.рис. слева) для работы с вытяжными заклепками сравнительно недорог, а удобство их применения очень велико. Машиностроение, строительная индустрия, автомобильная и мебельная промышленность, предприятия отрасли производства электроники активно используют именно вытяжную заклепку, поскольку технология одностороннего скрепления однозначно удобнее и надежнее других способов крепления. Односторонняя тяговая(вытяжная) заклепка состоит из двух частей: корпуса и стержня. Корпус заклепки изготавливается из различных материалов: алюминия, стали, нержавеющей стали, меди, сплава MONEL (Ni/Cu=70/30). Стержень вытяжных заклепок изготавливают из стали или нержавеющей стали. Особенности конструкции: заклепка имеет выпуклую или потайную шляпку. Для установки заклепки требуется доступ только с одной стороны материала. Монтаж: просверлить скрепляемые материалы, смонтировать заклепку, используя специальный инструмент. Из характеристик вытяжных заклепок следует обращать внимание на геометрические размеры (диаметр и длина корпуса заклепки). Тип заклепки может быть обычный с буртиком (D головки=2D корпуса заклепки, рис. 1), с увеличенным буртиком (D головки=3D корпуса заклепки, рис. 2), потайной (рис. 3) и глухой с водогазонепроницаемым корпусом (рис. 4). Изготовление деталей из проволоки Обычно заводы выпускают проволоку в рулонах. Часто проволока покрыта ржавчиной или окалиной, которые перед началом изготовления изделия удаляют наждачной бумагой. Заготовки нужной длины отрезают кусачками (рис.справа). Отрезанный кусок проволоки перед обработкой необходимо выпрямить. Правку мягкой проволоки можно выполнять с помощью деревянных брусков (рис. слева), молотком или киянкой на плите (рис. справа), перемещением проволоки вокруг цилиндрической стальной оправки (рис. слева). Выпрямить тонкую и мягкую проволоку можно, протягивая её между гвоздями, вбитыми в доску(см. рис. справа). Чтобы придать заготовке из проволоки нужную форму, ее подвергают гибке. Гибку проволоки выполняют с помощью плоскогубцев (рис. слева) и круглогубцев (рис. ниже справа). Плоскогубцами зажимают и сгибают проволоку под нужным углом. Детали сложной, криволинейной формы получают с помощью круглогубцев. Для изготовления изделий в форме колец применяют цилиндрические оправки (рис. слева). Ниже показаны несколько вариантов изделий из проволоки. Некоторые из них применяются в быту и ювелирном деле. При отрезании заготовки нельзя подносить проволоку близко к лицу. Оправка должна быть надежно закреплена в слесарных тисках. Работать можно только исправным инструментом. Нельзя держать левую руку близко к месту сгиба заготовки из проволоки. Резание металла слесарной ножовкой Для разрезания заготовок из сортового проката применяют ручную слесарную ножовку. Полотно слесарной ножовки - тонкая лента из твердой стали, на одной кромке которой нанесены зубья клиновидной формы. Каждый зуб представляет собой резец. Ножовочное полотно должно быть надежно закреплено в рамке(см. рис. справа 5) натяжным винтом(1), а зубья направлены в сторону, противоположную ручке(4). Приступая к работе, следует отрегулировать натяжение полотна в ножовочной рамке. Для этого нужно вставить один край полотна в заднюю головку (3) и закрепить шплинтом. Второй край полотна вставить в пропил передней головки(2) и натянуть полотно с помощью натяжного винта-барашка. Слишком сильное натяжение полотна, как и слишком слабое, может привести к его поломке. По разметочной риске делают неглубокий пропил трехгранным напильником. Это обеспечит точное направление движения полотна. Во время работы нужно принять правильную рабочую позу (см. рис. слева): стать вполоборота к тискам, левую ногу поставить вперед и ступни расположить под углом друг к другу. Ножовку во время резания держат двумя руками. Положение рук показано на рисунке ниже. Перемещение ножовки осуществляется только руками, а корпус остается неподвижным. Это позволяет экономить силы и обеспечивает высокое качество работы. Ножовкой можно резать полосовой материал только в том случае, если на его толщине укладывается три или более зубьев ножовочного полотна. Более тонкий материал закрепляют между деревянными брусками (см.рис. справа). Тонкие заготовки собирают пакетами, т. е. складывают несколько штук вместе и закрепляют в тисках. При разрезании длинных заготовок не всегда удается довести резание до конца из-за того, что рамка станка упирается в их торец. Тогда полотно поворачивают по отношению к рамке на 90° (см.рис. слева) и продолжают работу. Заготовки фасонного профиля (уголок, швеллер и др.) при разрезании ножовкой рекомендуется закреплять в деревянных нагубниках (см.рис. справа). В начале разрезания полосового и квадратного проката ножовку наклоняют слегка вперед. Постепенно наклон уменьшают и после того, как пропил дойдет до ближайшего ребра заготовки, ножовку возвращают в горизонтальное положение. Надо следить за тем, чтобы разметочная риска была сохранена. Если пилить точно по разметочной риске, то после отпиливания размер детали будет меньше заданного на чертеже, что приведет к непоправимому браку. Движение ножовки вперед является рабочим, так как в это время зубья полотна режут металл, а движение назад - холостым. При движении ножовки вперед ее слегка прижимают вниз, обратное движение выполняют без нажима. Ход ножовки должен быть полным, чтобы полотно изнашивалось равномерно по всей длине. Двигать ножовку нужно плавно, без рывков, ритмично. Скорость движения ножовки может быть от 30 до 60 двойных ходов в минуту. Чтобы уменьшить трение, полотно ножовки покрывают машинным маслом или другим густым смазочным материалом. Заготовку надо надежно закреплять в тисках. Работать ножовкой надо плавно, без рывков. Заканчивая резание, необходимо ослабить нажим на ножовку и придержать снизу отрезаемую часть. Нельзя сдувать стружку и сметать ее рукой. Надо пользоваться щеткой-сметкой. На иллюстрации показаны разные варианты слесарных ножовок и различных приспособлений для пиления металла. Рубка металла Рубкой разделяют заготовку на части, удаляют лишний металл (припуск), делают в деталях смазочные канавки и др. Осуществляется эта операция с помощью зубила (рис. справа) и молотка. Режущая часть зубила, как и любого другого режущего инструмента, имеет форму клина. Угол заострения(заточки) зависит от твердости обрабатываемого металла: чем тверже металл, тем больше должен быть угол заострения. Для обработки стали рекомендуется угол 60°, для цветных металлов - 35° ... 40°. Для прорубания канавок применяется специальное зубило - крейцмейсель (рис. справа). При рубке используются молотки массой 400 или 500 г. Перед рубкой заготовку закрепляют в тисках немного левее правого края губок, чтобы оставалось место для установки зубила (рис. слева). Молоток бойком влево кладут на верстак справа от тисков, а зубило - слева, режущей частью на себя. На рабочем месте для рубки должна быть установлена защитная сетка (или экран) для защиты окружающих от осколков металла. Во время рубки очень важно принять правильную рабочую позу (рис. справа). Стоять следует прямо, корпус тела должен быть развернут по отношению к тискам, правое плечо должно находиться против головки зубила. Левая нога для устойчивости должна быть выдвинута вперед, тело опирается на правую ногу. Зубило и молоток держат так, чтобы ударная часть и край рукоятки выступали на 15...30 мм (рис. слева). Рубку в тисках можно выполнять по разметочным рискам и по уровню губок тисков. В первом случае заготовку устанавливают так, чтобы разметочная риска находилась на 1,5... 2 мм выше губок тисков. Зубило помещают под углом 30... 40° (рис. справа) к обрабатываемой поверхности. После каждого удара возвращают зубило в исходное положение. Во втором случае разметочные риски опускают ниже уровня губок с таким расчетом, чтобы после обработки на поверхности заготовки оставался припуск 1... 1,5 мм. В зависимости от твердости обрабатываемого материала и его толщины молотком наносят по зубилу удары различной силы. Различают кистевой, локтевой и плечевой удары(см рис. ниже). Кистевым (рис. а) ударом снимают небольшие неровности и тонкие стружки, локтевым (рис. б) - срубают лишний металл и разрубают на части заготовку небольшой толщины. При кистевом ударе молоток перемещается за счет движения кисти руки. При локтевом ударе рука сгибается в локте и удар становится сильнее (рис. б). Локтевым ударом срубают лишний металл и разделяют заготовки на части. Плечевым ударом(рис. в) - срубают толстые стружки, разрубают прутки, полосы большой толщины. В тех случаях, когда заготовку невозможно закрепить в тисках, ее обрабатывают на плите (рис. слева). Зубило ставят вертикально на разметочную риску и наносят удары. После каждого удара зубило перемещают на половину режущей кромки. Благодаря этому облегчается установка зубила в правильное положение и образуется непрерывный разрез. В заготовке большой толщины разметочную риску наносят с противоположных сторон. Сначала надрубают примерно до половины толщины листа с одной стороны, затем - с другой. При вырубке заготовки сложной формы режущую кромку ставят на расстоянии 1 ... 1,5 мм от разметочной риски и надрубают заготовку легкими ударами вдоль всего контура. После этого рубят по всему контуру более сильными ударами. Затем заготовку переворачивают и заканчивают вырубание по обозначившемуся контуру. Работать можно только исправным инструментом. Ударная часть зубила и молотка должна быть без трещин и заусениц. Ручка молотка должна быть прочно насажена и не иметь трещин. Не проверяйте качество рубки рукой на ощупь. В конце рубки ослабляйте силу удара. Во избежание травмы на верхний конец зубила следует надевать резиновую шайбу. Рубку можно выполнять только при наличии защитного экрана и защитных очков. Нельзя стоять за спиной работающего. Ручная рубка - трудоемкая операция. В промышленном производстве ее заменяют другими способами обработки. Там, где без рубки обойтись нельзя, ее выполняют слесари с помощью пневматических или электрических рубильных молотков. Чаще всего вырубку заготовок из листового металла производят на прессах с помощью специальных штампов. Среди высокопроизводительных способов, которые применяются в последнее время, следует отметить кислородный, лазерный и др. Эти установки обслуживают резчики металла. Разнообразие зубил и крейцмейселей показано на рисунке ниже. Опиливание заготовок из сортового проката С помощью напильника снимают небольшой припуск с заготовки, тем самым добиваются, чтобы деталь имела точные размеры и форму, указанные на чертеже. Основные части напильника показаны ниже. Это - нос; рёбра; грани; пятка; кольцо, одеваемое на ручку для предотвращения раскалывания ручки. Общий вид напильника и профиль насечек в увеличенном виде показаны на рисунке слева. Профили насечек бывают: 1 - одинарные, 2 - двойные, 3 - рашпильные. Каждая насечка - зуб напильника - имеет форму клина. Напильники изготавливают из инструментальной стали. Отличаются они друг от друга формой поперечного сечения, видом насечки, числом насечек на единицу длины и длиной рабочей части. В зависимости от формы обрабатываемой поверхности выбирают напильники того или иного профиля (рис. справа). Так, для обработки плоскостей применяют плоские напильники, сферических поверхностей - полукруглые, цилиндрических отверстий - круглые, прямоугольных пазов и отверстий - квадратные, а углов - трехгранные. По величине зубьев насечки и их числу на 10 мм длины рабочей части различают напильники(см. рис. слева): драчовые - 5-12 зубьев (крупная насечка); личные-13-26 зубьев (средняя насечка); бархатные - 42-80 зубьев (мелкая насечка). Напильники с очень крупной насечкой называются рашпилями, с очень мелкой насечкой - надфилями. Драчовые напильники применяют только для первичной, черновой обработки поверхности заготовок. Личными напильниками работают, когда основной слой металла уже снят драчовым напильником. Для опиливания личным напильником оставляют слой металла не более 0,2...0,4 мм. Бархатным напильником доводят заготовку детали до заданных размеров. Рашпилем опиливают мягкие металлы, кожу, древесину, резину. Надфили(рис. справа) используют для опиливания мелких деталей из металла, пластика, дерева. Перед началом опиливания необходимо правильно организовать свое рабочее место, и прежде всего наиболее рационально разложить инструменты и заготовки на нем. Размеченную заготовку прочно зажимают в тисках. При этом поверхность обработки должна быть выше уровня губок тисков. Выполняя опиливание, надо занимать правильную рабочую позу (рис. слева): стоять следует вполоборота к верстаку на расстоянии 150...200 мм от его переднего края, левую ногу выставляют вперед по направлению движения напильника. Закругленная часть ручки напильника должна упираться в ладонь правой руки. Четырьмя пальцами обхватывают ручку, а большой палец накладывают сверху и прижимают к ручке. Вытянутые пальцы левой руки кладут на носок напильника, отступив от края на 20...30 мм. Во время работы напильник совершает возвратно-поступательные движения: вперед - рабочий ход, назад- холостой. В процессе рабочего хода инструмент прижимают к заготовке, во время холостого - ведут без нажима. Перемещать инструмент надо строго в горизонтальной плоскости. Сила нажатия на инструмент зависит от положения напильника (рис. справа). В начале рабочего хода левой рукой нажимают немного сильнее, чем правой. Когда к заготовке подводится средняя часть напильника, нажим на носок и ручку инструмента должен быть примерно одинаковым. В конце рабочего хода правой рукой нажимают сильнее, чем левой. Различают несколько способов опиливания: поперечное, продольное, перекрестное и круговое. Поперечное опиливание (рис. слева а) выполняют при снятии больших припусков. При продольном опиливании заготовок (рис. б) обеспечивается прямолинейность обработанной поверхности. Лучше сочетать эти два способа опиливания: сначала опиливание выполняют поперек, а затем - вдоль. При опиливании перекрестным штрихом (рис. в) обеспечивается хороший самоконтроль за ходом и качеством работы. Сначала опиливают косым штрихом слева направо, затем, не прерывая работы, прямым штрихом и заканчивают опиливание снова косым штрихом, но уже справа налево. Круговое опиливание (рис. г) выполняют в тех случаях, когда с обрабатываемой поверхности нужно снять частые неровности. Правильность опиливания проверяют линейкой или угольником на просвет (рис. справа): если просвет отсутствует - поверхность ровная. Долговечность напильников во многом зависит от ухода за ними. Работать можно напильником с исправной и прочно насаженной ручкой. По окончании работы напильники следует очищать от пыли, опилок, грязи, масляных веществ. Напильники хранят так, чтобы их насечки не соприкасались друг с другом. Опилки с поверхности изделия надо удалять специальной щеткой. Нарезание наружной резьбы Резьба представляет собой винтовую канавку, образованную на деталях вращения. Широко применяется для соединения деталей между собой (крепежная) и для передачи движения (как, например, в ходовом винте токарного станка или тисков). В резьбовых соединениях применяют болты, шпильки и винты. Болт - цилиндрический стержень с головкой на одном конце и с резьбой на другом(см. рис справа а). Шпилька - цилиндрический стержень с резьбой на обоих концах. Один конец шпильки ввинчивается в одну из соединяемых деталей, а на другой конец устанавливают скрепляемую деталь и навинчивают гайку(б). Винт - цилиндрический стержень с резьбой для ввинчивания в одну из соединяемых деталей и головкой различных форм(в). Основные элементы резьбы: угол подъема винтовой линии а, шаг резьбы р, угол профиля у, наружный и внутренний диаметры (рис. слева). В зависимости от назначения резьбового соединения применяются разные типы резьб. По направлению витков резьба бывает правой и левой (рис. справа). Чаще всего нарезают правую резьбу. Для нарезания наружной крепежной резьбы используют специальный инструмент - плашки. Они бывают круглые(рис. слева а), резьбонакатные(б) и раздвижные(в). Круглая плашка (рис. справа) выполнена в виде гайки из закаленной стали. Резьбу плашки пересекают сквозные продольные отверстия. Образовавшиеся режущие кромки в форме клина и канавки обеспечивают резание заготовки и одновременный выход стружки. Для того чтобы торец стержня (заготовки) лучше входил в плашку с торцевых сторон, ее резьба имеет меньшую высоту профиля. Это так называемая заборная часть. Круглые плашки в соответствии со стандартом предусмотрены для нарезания метрической резьбы диаметром от 1 до 76 мм. Их закладывают в гнезда плашкодержателя и фиксируют там шпильками(или болтами) со шлицем для отвертки. Плашка 4 (рис. слева) со специальными вырезами 6 крепится в плашкодержателе 5 или в воротке тремя либо четырьмя винтами в зависимости от ее размеров и условий эксплуатации. Один или два винта 7 служат для закрепления, винты 1 и 3 - для закрепления и сжатия плашки при регулировании ее размера после прорезания перемычки. Разжимается плашка с помощью винта 2. В корпусе резьбонакатной плашки(рис. б выше) установлены накатные регулируемые ролики с резьбой. Металл заготовки не режется, а выдавливается. За счет этого поверхность резьбы получается более чистой, а сама резьба - более качественной и точной. Раздвижные призматические плашки (рис. в выше) состоят из двух раздвигающихся и отодвигающихся полуплашек. Определенный интерес представляет вороток для установки и крепления плашек (рис. справа) с дополнительным направляющим кольцом 16, которое помогает выдерживать направление на цилиндрических заготовках 12 (стержней, толкателей пресс-форм и винтов, съемников штампов). Дополнительное устройство можно использовать в обычных воротках. Во внутренней части обоймы 1 воротка имеется обработанное квадратное окно со вставленными призматическими плашками. На боковой стороне обоймы установлен винт 15, прижимающий плашки 9 во время работы, а с боковых сторон обоймы в корпус 11 ввернуты две ручки 13 для захвата руками. В нижней части обоймы установлена шайба 14, закрепленная винтами 8, и два направляющих штифта 10, по которым перемещается кольцо 16. Для того чтобы нарезать резьбу плашкой на стержне, надо сначала узнать наружный диаметр резьбы d и ее шаг р(см. рис. слева). Эти данные обозначены на плашке. Затем по таблице (см. табл. ниже) определить диаметр стержня для этой резьбы и выбрать заготовку. При этом надо обязательно учитывать, что, когда нарезают резьбу, металл, особенно медь, мягкая сталь, "тянется". В результате этого диаметр стержня немного увеличивается и усиливается давление на резьбовую поверхность плашки. Она нагревается, стружка налипает на режущие кромки, и резьба становится "рваной". Все это снижает ее качество. Поэтому диаметр стержня должен быть меньше наружного диаметра резьбы на 0,1...0,3 мм в зависимости от размера резьбы. Если диаметр стержня будет меньше на 0,4...0,5 мм внешнего диаметра резьбы, то профиль резьбы получается неполным. Выбранную заготовку надо выправить, разметить, отрезать по разметке и, закрепив ее в тисках, напильником снять фаску(рис.справа а) для того, чтобы заборная часть плашки легче захватывала металл. Следует проверить качество плашки внешним осмотром и навинчиванием ее на болт или шпильку с неповрежденной резьбой. Необходимо также тщательно проверить качество закрепления плашки в плашкодержателе, чтобы исключить возможный ее перекос и проскальзывание в гнезде. Перед нарезанием резьбы размечают на стержне ее длину, стержень закрепляют в тисках так, чтобы выступающий над верхней плоскостью губок конец был больше нарезаемой части на 20...25 мм. Стержень ставят по угольнику под углом 90° к верхним плоскостям губок (рис. б). Плашку, закрепленную в плашкодержателе, накладывают на верхний торец стержня и с небольшим нажимом, не допуская перекоса плашки, вращают ее (рис. в). После нарезания 1-2 ниток резьбы, еще раз проверяют совпадение осей вращения плашки и стержня. После этого смазывают маслом резьбовую часть стержня, нарезку плашки и вращают плашку, равномерно нажимая на обе рукоятки плашкодержателя (рис. г). Вращение должно быть возвратнопоступательным: один-два оборота вправо и пол-оборота влево. При этом стружка ломается, выходит через продольное отверстие. Это облегчает нарезание резьбы и улучшает ее качество. Качество нарезанной резьбы в условиях производства проверяют резьбовыми микрометрами, резьбовыми калибрами-кольцами и резьбовыми пробками(см. рис. слева). В школьных условиях допускается проверка резьбы гайками. После окончания работы плашку вынимают из плашкодержателя, тщательно очищают щеткой от стружки, протирают ветошью и смазывают маслом. Нарезание резьбы плашкой можно выполнять и на токарном станке. При нарезании резьбы плашку следует надежно закреплять в плашкодержателе. При работе соблюдайте осторожность, чтобы рука не попала между рукояткой плашкодержателя и опорой. Для смазки пользуйтесь кисточкой или масленкой. Не сдувайте стружки с плашки, а пользуйтесь щеткой-сметкой. Не допускайте попадания масла на одежду, руки. На предприятиях применяют закаленные винты, которые ввинчивают через пробитые отверстия в двух или нескольких соединяемых деталях из листового металла. Винты, нарезая в отверстиях резьбу, соединяют эти детали. Такой способ резьбового соединения экономичен и ускоряет процесс сборки. На многих предприятиях сейчас применяются закаленные самовыдавливающие винты для стальных и чугунных деталей, твердость которых меньше, чем твердость винтов. Резьбу на болтах и шпильках небольшого диаметра делают на токарных станках-автоматах одновременно с изготовлением самих болтов. Винты и болты также штампуют на прессах. В массовом производстве широко распространена накатка наружной резьбы. После прохода между валиками на стержне образуется резьба. В некоторых резьбонарезных устройствах вместо валиков используются пластины из твердого сплава. Ниже описаны основные термины и понятия, которые необходимы для усвоения материала. Основные элементы резьбы: Наружный диаметр резьбы - это диаметр воображаемого цилиндра, поверхность которого совпадает с вершинами наружной резьбы и впадинами внутренней резьбы. Внутренний диаметр резьбы - диаметр цилиндра, поверхность которого совпадает с вершинами внутренней резьбы и впадинами наружной резьбы. Средний диаметр резьбы - диаметр воображаемого соосного с резьбой цилиндра, образующая которого пересекает профиль резьбы в точке, где ширина канавки равна половине шага резьбы. Угол профиля - угол между боковыми сторонами профиля, измеренный в осевом сечении. Вершина профиля - участок профиля, соединяющий боковые стороны выступа. Впадина профиля - участок профиля, соединяющий боковые стороны канавки. Шаг резьбы - расстояние между соседними одноименными боковыми сторонами профиля в направлении, параллельном оси резьбы. Угол подъёма резьбы - угол, образованный касательной к винтовой линии к точке, лежащей на среднем диаметре резьбы, и плоскостью, перпендикулярной оси резьбы. Угол профиля - угол между боковыми сторонами витка, измеренный в плоскости, проходящей через ось резьбы. Система резьб. В промышленности применяются следующие резьбы: Метрическая резьба - имеет треугольный профиль и служит, в основном, для соединения деталей между собой. Метрическая резьба подразделяется на две группы: метрическая резьба с крупным шагом и метрическая резьба с мелким шагом для диаметров 0,25-600 мм. Трубная коническая резьба - имеет то же назначение, что и цилиндрическая. Необходимая плотность соединения достигается деформацией витков трубной конической резьбы. Коническая дюймовая резьба с углом профиля 60 град. Коническая дюймовая резьба применяется для получения плотных соединений. Дюймовая резьба - применяется для крепёжных соединений деталей машин болтами, винтами и шпильками. Трапецеидальные резьбы - применяются, в основном, для ходовых винтов станков и других силовых передач. Трапецеидальные резьбы подразделяются на крупную, нормальную и мелкую. Упорные резьбы - крупная, нормальная и мелкая - применяются преимущественно для ходовых и грузовых (с большой нагрузкой) винтов с односторонне действующей нагрузкой. В редких случаях используются как крепёжные. Прямоугольная резьба - применяется для грузовых и ходовых винтов. Резьба сложна в изготовлении и имеет недостатки, ограничивающие её применение. Трубная резьба цилиндрическая - трубная цилиндрическая резьба применяется в соединениях полых тонкостенных деталей, когда соединение должно быть особенно плотным. Модульная резьба - применяется для червяков. Схема винтовых линий: а - развертка винтовой линии; б - цилиндрическая трехугольная резьба; в - цилиндрическая квадратная резьба; г - цилиндрическая прямоугольная резьба; д - цилиндрическая трапецеидальная резьба; е - цилиндрическая круглая резьба; ж - однозаходная резьба; з - двухзаходная резьба; и - трехзаходная резьба. Для того, чтобы узнать шаг резьбы, применяют специальные калибры(см. рис. справа). Нарезание внутренней резьбы Внутреннюю резьбу (резьбу в отверстии) нарезают метчиком (рис. справа). Изготовляют метчики из инструментальной углеродистой, легированной или быстрорежущей стали. Метчик состоит из хвостовика и рабочей части. Хвостовиком метчик крепится в воротке или патроне станка. Рабочая часть метчика представляет собой винт с продольными или винтовыми канавками для нарезания резьбы. Как и в плашках, в рабочей части метчика имеется заборная часть для облегчения входа инструмента в отверстие. Винтовые канавки, аналогично продольным отверстиям в плашке, образуют режущие кромки. По ним же сходит стружка. Ручные метчики для нарезания метрической резьбы выпускают в комплекте, включающем два метчика для резьбы диаметром до 3 мм и три (№ 1-черновой, № 2 - средний и № 3 - чистовой) для резьбы диаметром больше 3 мм. Черновой метчик выполняет основную работу и срезает до 60 % слоя металла, подлежащего снятию. Получистовой метчик срезает до 30 % слоя металла. Чистовой метчик придает резьбе окончательную форму и размеры и срезает остальные 10 % слоя металла. Метчики, входящие в комплект, имеют разные диаметры резьбонарезной части и различную форму профилей. На хвостовой части всех метчиков комплекта выбиты круговые риски (1,2,3) или проставлены номера метчиков, а также указаны размеры резьбы - диаметр и шаг. Для вращения метчика при нарезании резьбы ручным способом применяют приспособление - вороток (рис. слева). Воротки бывают - нерегулируемые(рис. а) и регулируемые(рис. б). Прежде чем приступить к нарезанию резьбы в отверстии, выполняют разметку места отверстия с обязательным его накерниванием. С учетом размеров будущей резьбы по таблице (см. табл. ниже) подбирают диаметр сверла. Диаметр резьбыДиаметр сверлаДиаметр резьбыДиаметр сверлаЧугунСталь Чугун Сталь 21,61,53,04,14,22,31,91,96,04,95,02,62,152,158,06,66,73,02,52,510,08,38,44,03,43,512,010,010,1 Иногда можно воспользоваться простым способом - чтобы узнать диаметр отверстия под нужную резьбу из диаметра резьбы вычитают шаг и получают диаметр отверстия. Размер диаметра отверстия под резьбу можно вычислить по формуле D=d-1,6t, где D - диаметр отверстия, мм; d - диаметр нарезаемой резьбы, мм; t - глубина резьбы, мм. Размеры воротка для закрепления метчика при нарезании резьбы подбираются в зависимости от диаметра нарезаемой резьбы. Примерная длина воротка может быть определена по формуле L=20D+100 мм, где D - диаметр резьбы. При нарезании внутренней резьбы металл как бы выдавливается, уменьшая диаметр отверстия. Поэтому диаметр сверла должен быть несколько больше внутреннего и меньше наружного диаметра резьбы. Если диаметр отверстия меньше требуемого, метчик сломается, а если больше - резьба будет неполной, ослабленной. Просверленное отверстие обрабатывают зенкером. Применение этого инструмента позволяет улучшить качество, уменьшить конусность, овальность боковой поверхности отверстия. Зенкером работают так же, как и сверлом. Для качественного нарезания резьбы важно правильно закрепить деталь в тисках и установить в отверстии первый метчик (рис. выше а). Деталь закрепляют так, чтобы поверхность с отверстием была параллельна плоскостям губок тисков, а метчик - перпендикулярен плоскости детали и губкам. Перпендикулярность (угол 90°) проверяют угольником (рис. б). Нарезают резьбу следующим образом (рис. в). Сначала устанавливают метчик № 1. Предварительно его резьбовую часть смазывают маслом. Прижимая левой рукой вороток к метчику, правой плавно вращают его вправо до тех пор, пока метчик не врежется на 1-2 нитки. Одновременно следят за сохранением прямого угла, при необходимости направляя метчик. После того, как метчик занял правильное устойчивое положение и началось нарезание резьбы, вороток берут обеими руками и вращают с легким нажимом, перехватывая через каждые пол-оборота. Для того чтобы стружка ломалась и уходила в канавки метчика, его вращают возвратно-поступательно: полтора оборота вперед и пол-оборота назад. Закончив проход метчиком № 1, его вывертывают, вставляют метчик № 2, заправляют в резьбу, устанавливают вороток и нарезают. Окончательно доводят резьбу метчиком № 3 и проверяют резьбу (рис. г). Глухие отверстия под резьбу просверливают на глубину несколько большую, чем длина резьбы. Качество резьбы в условиях мастерских можно проверить, вворачивая в отверстие соответствующий болт. При нарезании резьбы иногда возникают следующие дефекты, которых следует избегать: 1) шероховатая или рваная нарезка - получается, если отсутствует смазка, а также из-за перекоса метчика или плашки; 2) резьба неполного профиля - если диаметр отверстия больше нормы или диаметр стержня меньше нормы; 3) перекос резьбы или поломка метчика - если диаметр отверстия меньше нормы или диаметр стержня больше нормы. При нарезании резьбы в вязких и мягких металлах необходимо периодически вывертывать метчик и очищать канавки от стружки. Резьбу следует нарезать последовательно полным набором метчиков. Необходимо тщательно следить за тем, чтобы не было перекоса метчика. Надо проявлять особую осторожность при нарезании резьбы в глухих отверстиях. Обязательно надо периодически смазывать нарезаемую резьбу маслом.
Исстари любое художественное изделие из металла декорировалось защитной пленкой, причем мастера учитывали назначение предмета и материал, из которого он выполнен. Возможно, кто-то из старых каслинских мастеров обратил внимание на черно-коричневый налет, образующийся от перегоревшего масла и жира на стенках чугунной посуды. Там, где была такая пленка, посуда не ржавела. Потом пленку стали намеренно наносить на скульптуру и другие художественные отливки из чугуна. Прочное покрытие надежно защищало металл от ржавчины и делало работу краше, своеобразнее.
Мастера, работающие с цветными металлами, еще более изобретательны. Применяя несложную химическую и термическую обработку, они научились получать на поверхности металла практически любой цвет. Химический способ патинирования - так называется этот вид отделки - дает возможность получить красивую и стойкую пленку на меди, бронзе, латуни, стали.
Прежде чем вы приступите к патинированию, хорошо усвойте и в будущем строго соблюдайте меры предосторожности. Многими химикатами можно отравиться, поэтому держите их в стеклянных пузырьках с хорошо притертыми пробками, вдали от огня и пищевых продуктов. Серу храните отдельно от других химикатов - ее пары взрывоопасны. Химическую обработку металла можно производить только в вытяжном шкафу или летом на открытом воздухе. На глаза обязательно надевайте защитные очки, а на руки - резиновые перчатки. Для составления растворов и для самого процесса патинирования применяйте фарфоровую, стеклянную или пластмассовую посуду. Очень удобны пластмассовые кюветы, применяемые в фотоделе. При смешивании кислот с водой или другими жидкостями помните, что кислоту нужно вливать небольшими порциями в воду или в раствор, но не наоборот! Если кислота попадет на кожу, промойте это место струей воды из-под крана, а затем смочите пятипроцентным раствором питьевой соды.
Прежде чем перейти к различным рецептам патинирующих растворов, расскажем о последовательности патинирования.
Каким бы способом ни патинировали металл, его предварительно чистят, шлифуют, обезжиривают и отбеливают. Жир удаляйте тряпкой, смоченной бензином или спиртом, а отбеливайте в десятипроцентном растворе какой-либо кислоты. Светлеет металл очень быстро. Отбеленный металл промойте чистой водой. Сушите металл на воздухе или в опилках лиственных деревьев.
Теперь о самом процессе патинирования. Небольшое изделие погружайте в раствор целиком, а более крупное патинируйте кистью или тампоном, укрепленным на Деревянной рукоятке. Многие растворы непрозрачны, поэтому опущенное в них изделие нужно время от времени вынимать и осматривать. Добившись нужного цвета, промойте в чистой воде и высушите.
Некоторые пленки держатся на металле довольно слабо, на других появляется белесый налет. Для закрепления пленки и удаления налета изделие после сушки протирают натуральной олифой, машинным или растительным маслом. Чтобы зрительно усилить рельеф патинированной чеканной работы, протрите ее влажной тряпкой с мелким порошковым абразивом (например, молотой пемзой) или отшлифуйте выступающие части рельефа пастой ГОИ, нанесенной на войлок или фетр, смоченный бензином. Выпуклые части чеканки высветляются, а на самых высоких точках обнажается естественный цвет металла. Протирать чеканку нужно очень осторожно, добиваясь плавного перехода от самого светлого участка к самому темному. Промытую и высушенную чеканку протрите маслом или покройте тонким слоем прозрачного лака.
Чтобы не работать вслепую, а заранее знать, какой примерно цвет получится на металле при обработке различными растворами, заготовьте справочную таблицу. Вырежьте из листовой стали, меди, латуни и алюминия одинаковые прямоугольники. Обработайте их в растворах, рецепты которых даются в этой статье. Просушенные и протертые маслом металлические прямоугольники укрепите на картонном или деревянном планшете, разместив в одном ряду стальные пластинки, в другом - латунные, в третьем - медные, а в четвертом - алюминиевые. Под каждой пластинкой сделайте надпись, в которой укажите раствор, примененный для тонирования металла, и условия обработки. Работая над справочной таблицей, вы заодно ознакомитесь с правилами составления патинирующих растворов, а также узнаете другие приемы декоративной обработки металла.
ПАТИНИРОВАНИЕ ЛАТУНИ
Коричневый и черный цвета. Составьте раствор из 1 литра воды и 60 г серноватистонатриевой соли, которую чаще называют тио-сульфитом натрия, или гипосульфитом. В быту гипосульфит известен как фиксаж для фотобумаги и пленки. Добавьте в раствор примерно 5 г кислоты (азотной, серной или соляной). Сразу же произойдет бурная реакция с выделением сернистого газа. Раствор приобретет мутный молочный цвет. Опустите в него латунное изделие и через несколько секунд выньте и осмотрите. Патина образуется очень быстро. Если достигнут желаемый цвет, промойте изделие и высушите. Патинирующей силой раствор обладает примерно около 20 мин, затем он становится непригодным. Правда, водный раствор гипосульфита можно хранить долго, но только если в него не добавлена кислота.
Нельзя передерживать металл в растворе. Неопытные мастера, желая добиться более интенсивного черного цвета, держат изделие в растворе до тех пор, пока не образуется густой черный налет. Такая патина держится очень слабо и легко смывается струей воды. Добиваться абсолютно черного цвета не стоит еще и потому, что под густой пленкой теряется естественный блеск металла. Какой бы цвет ни имела патина, металл все-таки должен слегка просвечивать из-под нее.
Если вместо крепких кислот в раствор гипосульфита добавить примерно одну столовую ложку уксуса, произойдет та же реакция с выделением сернистого газа, но она будет проходить значительно медленнее. Чтобы получить почти черный цвет, латунь придется держать в растворе не менее получаса.
Промытые водой пластинки после сушки протрите маслом.
Справочная таблица примерных цветов, получаемых на поверхности металлов при различных способах обработки.
На поверхности стали:
1 - гипосульфитом с уксуснокислым свинцом (синий);
2 - хлористым железом с железным купоросом и азотной кислотой (черно-коричневый);
3 - двухромовокислым калием (черно-синий);
4 - закаливанием с охлаждением в масле (черный).
На поверхности меди:
5 - серной печенью (черный);
6 - серной печенью с хлористым натрием (серый);
7, 8 - медным купоросом с хлористым цинком (красно-коричневый).
На поверхности латуни:
9 - гипосульфитом с кислотами (черный и коричневый);
10 - хлор-окисью меди с нашатырем (оливковый, коричневый, черный);
11 - сернистым калием (оранжево-красный);
12 - серной печенью (черный и серый).
На поверхности алюминия:
13 - пигментами (любой цвет);
14 - копчением (черный);
15-натуральной олифой с прокаливанием (коричневый);
16 - скипидаром с прокаливанием (оливковый).
Оливковый, коричневый и черный цвета. Составьте раствор из четырех частей нашатырного спирта, пяти частей воды и двух частей хлорокиси меди. Хлорокись меди и пары нашатырного спирта ядовиты, поэтому соблюдайте правила безопасности, о которых мы говорили. Размешайте раствор стеклянной палочкой.
Он приобретет густой темно-синий цвет. Латунный предмет, опущенный в него, быстро становится оливковым, затем темно-коричневым и черным. Вынув предмет из раствора на нужной стадии, промойте его водой и протрите сухой тряпкой. Патина получается настолько прочной, что стирается только абразивными материалами. Протирать маслом ее не следует - пленка и без того имеет красивый металлический блеск.
Оранжево-красный цвет. В литре воды растворите 5 г сернистого калия (сульфита калия). Опущенный в раствор латунный предмет через несколько минут покроется оранжево-красным налетом. После промывки протрите металл маслом.
Серый и черный цвета. Прочная и красивая патина образуется на поверхности латуни и меди, обработанной в водном растворе серной печени.
Чтобы приготовить серную печень, нужно одну часть порошковой серы смешать с двумя частями поташа в жестяной банке и поставить на огонь. Через несколько минут порошок расплавится, потемнеет и начнет спекаться, постепенно приобретая темно-бурый цвет. (Кстати, спекание патинирующей массы и дало в старину название «печень» - от слова «печь», «спекать».)
Во время спекания пары серы могут загореться слабым сине-зеленым пламенем. Не сбивайте пламя - оно не ухудшит качество серной печени. Примерно через 15 мин прекратите спекание. Для продолжительного хранения серную печень растолките в порошок и засыпьте в стеклянную банку с плотной крышкой. При составлении раствора в один литр воды засыпьте 10-20 г порошка серной печени. Патина, полученная на металле в растворе серной печени, прочная и красивая.
ПАТИНИРОВАНИЕ МЕДИ
Черный и серый цвета. Медь, как и латунь, хорошо патинируется в водном растворе серной печени, приобретая густой черный цвет. Но не всегда бывает нужна такая интенсивная окраска. Порой, чтобы придать старинный вид изделию из меди, достаточно нанести легкий серый оттенок. В литр воды насыпьте 2-3 г серной печени и 2-3 г поваренной соли. После появления серого цвета протрите изделие и высушите.
Красно-коричневый цвет. Водный раствор хлористого цинка и медного купороса окрашивает медь в красно-коричневый цвет. Смешайте одну часть медного купороса с одной частью хлористого цинка и разведите в двух частях воды. Достаточно нескольких минут, чтобы медь приобрела красно-коричневый цвет. После промывки и просушки поверхность металла протрите маслом.
ДЕКОРИРОВАНИЕ СТАЛИ
Синий цвет. Окрасить сталь в синий цвет легко в водном растворе гипосульфита и уксуснокислого свинца. На один литр воды нужно взять 150 г гипосульфита и 40-50 г уксуснокислого свинца. Погруженная в раствор сталь довольно медленно окрашивается в приглушенный синий цвет. Но если раствор нагреть до кипения, окрашивание ускорится. После промывки и просушки протрите металл маслом.
Воронение стали. Из множества известных рецептов воронения стали предлагаем вам наиболее простые, но дающие красивые и прочные покрытия. В литре воды последовательно разведите 15 г хлористого железа, 30 г железного купороса и 10 г азотной кислоты. Когда вы опустите в раствор изделие, на металле появится ржавый налет. Снимите его щеткой и снова опустите изделие в раствор. Через некоторое время на металле снова появится ржавый налет, который тоже надо удалить. Если процесс воронения идет правильно, то коричневый цвет на поверхности стали станет гуще. А чтобы получить густой черно-коричневый, почти черный цвет, этот процесс нужно повторить несколько раз. После промывки и сушки протрите сталь маслом.
Цвета побежалости на стали, возникающие при различной температуре нагрева.
Воронение и черно-синий цвет. Чаще всего под воронением понимают получение стали черного цвета с легким синеватым отливом, как вороново крыло. Чтобы получить такой цвет, разведите в литре воды 100 г двухромовокислого калия, в быту больше известного как хромпик. Опустив изделие в раствор, подержите его там минут двадцать. Вынув из раствора, высушите при высокой температуре, например, над электроплиткой или над раскаленными углями. Металл приобретет серо-бурый цвет. Эту же операцию проделайте несколько раз, пока не будет достигнут глубокий черный цвет с синеватым отливом. Металл необходимо протереть маслом.
Цвета побежалости. Кроме химического, есть другой довольно простой способ декорировения стали - термический. (Кстати, этим же способом можно получить различные цвета на меди и латуни.) Если нагревать металл в муфельной печи или газовой горелкой, на нем быстро начнут последовательно сменяться цвета побежалости - от соломенно-желтого до сине-черного. Металл резко прекращают нагревать в тот момент, когда на нем будет получен нужный цвет. Нагревая чеканную работу газовой горелкой или паяльной лампой, перемещая пламя по своему усмотрению, можно добиться различной окраски отдельных участков, плавного перехода одного цвета в другой.
Воронение с закаливанием. Раскалите металлический предмет докрасна и опустите в машинное масло. Он сразу же приобретет глубокий черный цвет. Так можно декорировать небольшие предметы, например, декоративные цепочки подвесок.
ДЕКОРИРОВАНИЕ АЛЮМИНИЯ
Алюминий обладает множеством достоинств, благодаря которым его охотно применяют мастера декоративного искусства. Он легок, мягок, пластичен, имеет красивый серебристый цвет. Но алюминий почти не поддается химическому патинированию. Существующие ныне химические способы патинирования требуют сложного оборудования. Поэтому часто вместо них применяют подкраску, копчение и прокаливание.
Патинирование пигментами. Наиболее простой способ - патинирование масляными красками. Куском ткани нанесите краску тонким слоем на металл, следя за тем, чтобы были полностью обработаны все участки. Затем протрите изделие сухой тряпкой. В выпуклых местах рельефа краска снимается больше, чем в углублениях, создавая иллюзию более высокого рельефа. Преимущества этого способа патинирования заключаются в том, что он совершенно безопасен, к тому же можно составить любой цвет патины, смешивая краски на палитре. Надо заметить, что удачно патинировать таким способом можно только алюминий. Вместо масляной краски можно взять черную тушь, графитный порошок, черный битумный лак.
Черный и серый цвета. Протрите рельеф или скульптуру тонким слоем натуральной олифы или каким-нибудь растительным маслом. Поместите металл над коптящим пламенем. Небольшие вещи коптите над свечой, а более крупные - над пучком свечей или над горящей берестой, помещенной в консервной банке. Особо крупные изделия удобно коптить дымом факела, смоченного керосином. Мельчайшие частицы копоти въедаются в олифу, прочно сцепляясь с поверхностью металла. Чтобы удобно было следить за тем, как ложится на металл копоть, изделие должно находиться выше уровня глаз. Можно закоптить металл равномерно, но можно добиться интересного декоративного эффекта, то уменьшая, то увеличивая слой копоти. После нанесения копоти поместите изделие над углями или в муфельную печь. Следите, чтобы пленка хорошо прокалилась, а не перегорела. Исчезновение блеска на любом участке изделия - это сигнал, говорящий о начале перегорания пленки. Во время копчения и закаливания соблюдайте правила пожарной безопасности.
Золотисто-желтый и коричневый цвета. Различные оттенки от золотисто-желтого до темно-коричневого и даже черного можно получить, прокаливая алюминиевое изделие, покрытое тонким слоем скипидара, олифы или растительного масла. Протертое маслом изделие поместите над огнем или над раскаленными углями. Пламя не должно касаться поверхности изделия. Чтобы получить однотонную окраску, изделие равномерно вращайте над огнем. Когда поверхность металла приобретет нужный цвет, дайте изделию постепенно остыть.
Алюминий, покрытый скипидаром, после прокаливания приобретает золотисто-коричневый цвет, а олифой - красно-коричневый и черный. Эти способы можно также использовать при декорировании чугуна, стали и других металлов.
При декорировании любого металла всегда имейте в виду, что не следует наносить слишком густой слой декоративной пленки. Всегда должен ощущаться материал, его естественная красота и характерный блеск. Очень осторожно нужно применять яркие открытые цвета, которые могут внести пестроту в изделие, нарушить целостность его восприятия.
В заключение еще раз напоминаем о необходимости строго соблюдать правила безопасности, описанные в начале статьи.