Занятие «Методика расчёта элементов режимов резания на токарную обработку» по специальности Технология машиностроения

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА УЧЕБНОГО ЗАНЯТИЯ
Специальность: 151901 «Технология машиностроения»

Профессиональный модуль: ПМ.04. Выполнение работ по одной или нескольким профессиям рабочих, должностям служащих. МДК 04.01. Токарь Курс: 2 Семестр: 4 Группа: ТМ-221 Дата проведения: 25.02.2014 г. Преподаватель: Лебедева Галина Владимировна
Тема занятия: Методика расчёта элементов режимов резания на токарную обработку

Тип урока: Комбинированный

Цель занятия:

Дидактическая (учебная):

1. Определить необходимость расчёта рациональных элементов режимов резания при выполнении производственного задания, уметь технически обосновать её для определенных организационно технических условий производства.
2. Формирование практических навыков составления алгоритма расчёта режимов резания для различных видов обработки.
3. Выполнить расчёты по определению режимов резания и основного времени.

Развивающая:

1. Создание условий для развития у обучающихся умений выделять главное, умение анализировать условие задачи, ее решение и полученный результат.
2. Развитие навыков мыслительной деятельности, включение каждого обучающегося в учебно-познавательный процесс и создание условий для работы каждого в индивидуальном темпе.
3. Применять знания «Методики расчёта элементов режимов резания» для решения производственных вопросов, при выполнении производственных заданий, а так же практических работ по предметам ОП.08 «Технология машиностроения», ОП.09 «Технологическая оснастка», МДК.01.01 «Технологические процессы изготовления деталей машин», МДК.01.02 «Системы автоматизированного проектирования и программирования в машиностроении», при выполнении курсовых и дипломного проектирования. Применять знания при прохождении практики ПМ.04 «Выполнение работ по одной или нескольким специальностям рабочих», УП.00. «Учебной практики, ПП.00. «Производственной практики (по профилю специальности)».

4. Уметь технически грамотно отстаивать свои производственные интересы перед администрацией на рабочем месте, адаптироваться на производстве в современных условиях.

Воспитательная

1. Воспитание чувства ответственности за выполненную или доверенную работу, которая является основой для расчета заработной платы, планирования основных показателей работы предприятия (количество выпуска продукции, сроки выпуска, расход материалов, режущих инструментов и т.д.).

Межпредметные связи Обеспечивающие: ЕН.02. «Информатика», ОП.01 «Инженерная графика», ОП.02 «Компьютерная графика», ОП.04. «Материаловедение», ОП.05. «Метрология стандартизация и сертификация», ОП.05. «Процессы формообразования и инструменты», ОП.07. «Технологическое оборудование», ОП.08. «Технология машиностроения». Обеспечиваемые: МДК01.01 «Технологические процессы изготовления деталей машин», МДК.01.02 «Системы автоматизированного проектирования и программирования в машиностроении», при выполнении курсовых и дипломного проектирования. Применять знания при прохождении практики ПМ.04 «Выполнение работ по одной или нескольким специальностям рабочих», УП.00. «Учебной практики, ПП.00. «Производственной практики (по профилю специальности)».

Обеспечение занятия:

1. Наглядные пособия:

   • Нормативы режимов резания при работе на станках с ЧПУ.
   • Паспорт станка16Е16КП.
   • Детали, заготовки, режущий инструмент, мерительный инструмент- штангенциркуль, образцы шероховатости.
   • Токарно-винторезный станок ЗИС-50.
   • Стенды режущего инструмента.

2. Раздаточный материал:

   • Методические указания, для проведения практического занятия № 3.«Расчет элементов режимов резания на токарную обработку - точение по наружному диаметру».
   • Рабочая тетрадь, для проведения практического занятие № 3.
   • Таблица расчета для выполнения работы в Excel.
   • Токарно-винторезный станок 16Е16КП (мастерские)

3. Литература:

   • Т. А. Багдосарова Токарь-универсал «Академия», 2011 г.
   • Л.И Вереина Справочник токаря «Академия», 2010 г.
   • Н.Н Чернов Токарь «Академия», 2010 г.
   • Р. М. Гоцеридзе Процессы формообразования и инструмент «Академия», 2007 г.

Этапы занятия

Этапы занятия

Время

Дидактические задачи этапа

Деятельность преподавателя

Деятельность студентов

1

2

3

4

5

1.Организационный этап

Подготовка обучающихся к занятию. Обеспечение понимания предстоящей работы. Создание личной заинтересованности в изучении темы Приветствие, создание психологической атмосферы занятия. Определяет тему, цели и задачи урока Включение обучающихся в деловой ритм занятия. Слушают и записывают

2.Актуализация знаний, практических и умственных умений

Выявление уровня знаний обучающихся, повторение ранее пройденного материала, устранение в ходе проверки обнаруженных пробелов в знаниях. Организация познавательной деятельности Фронтальный опрос Работа на местах

3. Изучение новых знаний и способов действий

Дать обучающимся конкретное представление о методике расчёта элементов режимов резания на токарную обработку Выполнение задания по алгоритму Методика расчета элементов режимов резания на токарную обработку
Консультирование обучающихся
Практический показ (демонстрация выполненного задания)

Слушают и записывают


Осмысление задания. Выполнение задания Смотрят

4. Первичная проверка понимания новых знаний и способов деятельности

Первичное закрепление знаний и умений Вопросы, задачи по закреплению

Осмысление, ответы на вопросы

5. Подведение итогов и результатов урока

Анализ и оценка успешности достижения цели урока 1.Персональный и общий анализ работы 2.Сообщение оценок самооценка

8. Задание на дом.

Закрепление полученные знания и умения Подготовить формулы для расчёта режимов резания и выполнить расчёты в таблице используя табличный редактор MS Excel выполнение домашнего задания

Рефлексия

Проверка психоэмоционального состояния обучающихся Проверка эффективности мотивации Психологическая разгрузка

Ход занятия 1. Организационный момент

• Приветствие;
• проверяет отсутствующих студентов (староста сообщает об отсутствующих на занятии);
• сообщает тему учебного занятия;
• постановка цели занятия;
• знакомство со структурой занятия.

• Назовите виды токарной обработки.
• Назовите виды токарных резцов.
• Назовите виды заготовок.
• Что представляют собой режимы резания?

• Производственные и технологические факторы определяющие необходимость расчета режимов резания.

• Составление алгоритма решения задачи

1. Производственная задача (Вводные данные):

   • Оборудование;

   • Материал заготовки;

   • Вид заготовки;

   • Способ крепления заготовки;

   • Вид обработки;

   • Шероховатость обрабатываемой поверхности;

   • Параметры обрабатываемой детали;

2. Схема обработки

• Графическое выполнение схемы обработки, с указанием схемы установки детали;
• Указание размеров и шероховатости обрабатываемой поверхности.

3. Выбор режущего инструмента

• наименование режущего инструмента;

• материал режущего инструмента;

• форма заточки передней поверхности резца;

• геометрические параметры резца.

4. Расчёт режимов резания

• определение глубины резания;

• определение подачи;

• корректировка подачи по паспортным данным станка;

• определение допустимой скорости резания;

• определение числа оборотов шпинделя, соответствующее найденной скорости резания;
• корректировка числа оборотов шпинделя по паспортным данным станка;
• определение действительной скорости резания.

5. Проверка достаточности мощности привода станка

N_рез ≤ N_{шпинделя станка}

• определение мощности затрачиваемой на резание;

• определение мощности на шпинделе станка.

6. Определение машинного времени

Т_о. = i

• Определение режимов резания согласно алгоритму. (Решение задачи)

Условие задачи: На токарно-винторезном станке модели 16Е16КП проводим обработку детали по наружному диаметру.

• Материал заготовки - Сталь Ст5 σ = 600 Мпа.;

• Вид заготовки - прокат;
• Способ крепления заготовки - в 3-х кулачковом патроне;
• Вид обработка - обтачивание в упор
• шероховатостью обрабатываемой поверхности Rz = 80;
• Система СПИД - недостаточно жёсткая; изношенное оборудование.
• Параметры заготовки: D_{заготовки} = 50; d д_етали = 46; L детали = 240.

• резец токарно-проходной - упорный,
• прямой,
• правый.
• Сечение резца В × Н = 16 × 25 (т.к. подходит по размерам резцедержателя).

t = ; (1) где: D_з. - диаметр заготовки, мм.; [условие задачи]; D_д - диаметр детали, мм.; [условие задачи];

t = = 2. 3.2 Подача - S мм/об.

S=S _табл. ∙ К_s. ; (2) где S _табл. - подача резца, мм/об., выбираем по нормативам, [1.карта.21;стр.5] ; S _табл. = 0,65 (размер державки 16 х 25 при Д = 50, принимаем 60; t, = 2; t, = 3 ) К_s.. - поправочный коэффициент, учитывающий условия обработки, выбираем по нормативам [1, карта. 21; стр. 6]; К_s.= К_s1 ∙ К_s2 ∙ К_s3 ∙ К_s4 ; (3) К_s1= 1 - без корки К_s2 = 1,1 - предел прочности (отношение наибольшей нагрузки, отмеченной за время испытания к первоначальной площади поперечного сечения образца). К_s3 = 0,7 - материал режущей части инструмента Т5К10, = 90 К_s.= 1 ∙ 1,1 ∙ 0,7 = 0,77 принимаем 0,8 S = 0,65 ∙ 0,8 = 0,52 3.3 Корректируем подачу по паспорту станка, S_станка ; мм/об.;[ паспорт станка 16Е16КП]; S_{станка.} = 0,52 3.4 Скорость резания - V; м/мин.; V = V_табл.∙ К_v; (4) Где - V_табл. - скорость резания; м/мин.; выбираем по нормативам; [1.карта.32;стр. 22]; V_табл. = 82 при t = 2,5; S = 0,5; = 90 К_v - поправочный коэффициент, учитывающий условия обработки, выбираем по нормативам [1. карта.32; стр. 23]; Т - период стойкости режущего инструмента принимаем 90 минут. К_v = К_v1 ∙ К_v2 ∙ К_v3 … (5) К_v1 = 1 - вид заготовки прокат К_v2 = 1 - материал реж части Т5К10 К_v3 = 1 - период стойкости Т = 90 К_v4 К_v5 = (см. примечание 0; σ = 600 Мпа. - 1,36 К_v = 1 ∙ 1 ∙ 1 ∙ 1,36 = 1,36 V = 82 ∙ 1,36 = 111,5 3.5 Частоту вращения шпинделя станка, n.; об/мин.;

n = ; (6) где D_з - диаметр заготовки, мм; [условие задачи]; n = = 710 3.6 Корректируем частоту вращения шпинделя станка n _ст.-ка., об/мин. по паспорту станка 16Е16КП; n _ст-ка. = 630 3.7 Определяем действительную скорость резания V_д., м/мин., ; V_д. = ; (7) V_д. = = 98,9 3.8 Проверка мощности используемого оборудования: N_рез. < N_ст-ка. ; (8) где N_рез. - мощность, затрачиваемая на резание; Квт.; N_рез. = N_табл. ∙ К_{N. ;} (9) где N_табл. - мощность затрачиваемая на резание; Квт., выбираем по нормативам; [1.карта.33; стр.24]; N_табл. = 4,1 при при t = 2,8; S = 0,6; V_д. = 106 К_N. - поправочный коэффициент, учитывающий условия обработки, выбираем по нормативам [1, табл. 33; стр.25]; К_N. = 0,9 ∙ 0,9 = 0,81 при : = 90; σ = 600 Мпа.; N_рез. = 4,1 ∙ 0,81 = 3,32 N_ст-ка. - мощность шпинделя станка, Квт.; N_ст-ка. = N_эл.дв..∙ ; (10) где N_{эл. дв.} - мощность электродвигателя станка; Квт.,[выбираем по паспорту станка 1К62 ]; N_эл.дв..= 7,5 - К.П.Д. коробки скоростей станка 1К62; = 0,75 N_ст-ка.= 7,5 ∙ 0,75 = 5,6 3,32 < 5,6 Резание возможно. 4. Основное (машинное) время, Т_о.; мин. Т_о. = i ; (11) где L - путь пройденный инструментом, мм.; L = l + l₁ ; (12) где l - обрабатываемый размер по чертежу, мм., [условие задачи]. l = 100; l₁ - величина врезания и перебега, мм., выбираем по нормативам [2, карта.7 ; стр. 22]; l₁ = 4; i - количество проходов, [условие задачи]. L = 100 + 4 = 104 Т_о = 1 = 0,32 мин 19,2 сек
4. Первичная проверка понимания новых знаний и способов деятельности
1. Пути повышения производительности труда? «Как сократить время на обработку?» 2. Как сократить время расчётов режимов резания? (создать таблицы),Вести расчёты в таблицах Excel. 3. Для чего необходим эскиз обработки? 4. Какие параметры называют элементами режимов резания при точении? (Перечислить) 5. Для чего проводим расчёт «Проверка мощности используемого оборудования»? 6. Цель расчёта «Т_о»?

Практический показ (демонстрация выполненного задания)

Мастер подбирает заготовку, производит настройку станка:

• Устанавливает заготовку.
• Режимы резания.
• Производит обработку, согласно заданию.
• Учащиеся проводят контроль размеров, шероховатости. Дают экспертное заключение о качестве изготовления детали.

• Определяется соответствие достигнутых результатов учебного занятия поставленным в его начале задачам.
• Оценивается работа группы и конкретных обучающихся на учебном занятии.

• t =
• S = S _табл. ∙ К_s.
• К_s.= К_s1 ∙ К_s2 ∙ К_s3 ∙ К_s4
• V = V_табл.∙ К_v
• К_v = К_v1 ∙ К_v2 ∙ К_v3
• n =
• V_д. =
• N_рез. = N_табл. ∙ К_N.
• N_рез. = N_табл. ∙ К_N.
• N_ст-ка. = N_эл.дв..∙
• Т_о. = i