Разработка технологического процесса и изготовление электрического лобзика в условиях учебно-производственных мастерских

При работе на станках с механической подачей заготовки подают торец в торец. Толщина снимаемого слоя не должна превышать 6 мм, а толщина стружки -- 1,5.-.. 2 мм.[22]

Рисунок 21. этапы (б--г) фугования заготовок на станке:

1 -- задний стол; 2 -- направляющая линейка; 3 -- заготовка; 4 -- передний стол

1.2 Процесс проектирования электрифицированного инструмента для нужд мастерских

Процессы проектирования и конструирования складываются из взаимосвязанных этапов и стадий, выработанных в результате длительного опыта и теоретических обоснований. Необходимо отметить, что процессы практического (производственного) проектирования и конструирования и процессы учебного проектирования и конструирования имеют ряд различий, связанных в первую очередь с целеполаганием. Если цель производственного проектирования и конструирования заключается в создании проекта как результата деятельности, то учебное проектирование и конструирования направлено в первую очередь на овладение кружковцами способами и приемами самостоятельного достижения поставленной познавательной задачи, удовлетворение познавательных потребностей, самореализацию и развитие личностных качеств, при этом сама новизна открытий и продукта проектирования и конструирования - субъективна.[23]

Одним из важных отличий учебного проектирования является комплексный характер данного процесса, предполагающий одновременную разработку учащимися (группой учащихся) функциональных вопросов, решение конструкторских, формально-эстетических, эргономических, технологических, экономических, организационно- практических и других задач. Данный подход позволит добиться создания в ходе учебного проектирования объекта, обладающего свойствами целостности и гармоничности. Кроме того, включение в образовательной процесс разносторонней деятельности открывает объективные возможности для проявления индивидуальности учащихся, их способностей, склонностей и интересов.[24]

Для выполнения общей комплексной задачи проектирования и конструирования на занятиях кружка необходимо решить ряд задач, взаимосвязанных и взаимообуславливаемых, но различающихся по своему содержанию и характеру деятельности.

Рассмотрев содержание процесса проектирования и конструирования, мы посчитали возможным выделить следующие виды задач :

- информационно- исследовательские задачи;

- конструкторские задачи;

- технико-технологические задачи.

Информационно-исследовательские задачи. Данные задачи имеют своей целью сбор необходимой информации о исследуемом объекте или явлении, ее дальнейший анализ и обобщение. Вместе с тем, данные задачи направлены на развитие мышления учащихся и формирование приемов и способов мыслительной деятельности.[25]

Структура данной задачи строится, исходя из следующих этапов:

1. Определение предмета информационного поиска, исходящее из общей задачи проектирования.

2. Выделение его основных качеств и признаков.

3. Определение критериев для сравнительного анализа.

4. Сбор и осмысление полученной информации.

5. Сравнительный анализ полученной информации.

6. Обобщение.

Конструкторские задачи. Данные задачи направлены на построение модели проектируемого объекта, удовлетворяющей требованиям соответствия формы и содержания задуманного.

Процесс решения конструкторской задачи строится на основе целостности процесса художественного и технического конструирования. Техническое конструирование направлено на создание объекта в его функциональной, материальной основе. Художественное конструирование направлено на создание целесообразной предметной формы, образа объекта, согласно закономерностям формообразования: упорядоченности, пропорциональности, гармоничности, динамичности, цветового оформления и т.д..[26]

Технико-технологические задачи. Данный вид задач, наиболее разработанный в курсе технологии и нет необходимости их подробного рассмотрения.

Согласно логике процесса проектирования, технико-технологические задачи направлены на осуществление практической реализации идеи проекта и имеют следующую структуру:

1. Ознакомление с технической документацией.

2. Планирование предстоящей деятельности.

3. Подготовка материалов, оборудования и инструментов.

4. Выполнение технологических операций по изготовлению отдельных деталей.

5. Сборка отдельных узлов и всего изделия.

6. Отделка изделия.

7. Испытание в реальной действительности.

8. Контроль качества осуществляется во время и после каждого этапа выполнения технико-технологической задачи.[27]

Следует отметить, что характер деятельности учащихся при выполнении данных задач не носит сугубо репродуктивный характер. Учащимся приходится так же решать вопросы, связанные с выбором материала, разработкой технологической последовательности изготовления изделия, созданием приспособлений, рациональной организацией технологического процесса, распределением ролей при групповой организации процесса, расчетом экономической целесообразности и т.д., то есть решать задачи на частично - поисковом и творческих уровнях деятельности.

1.3 Электрический лобзик как объект проектирования

Лобзик представляет из себя пилу, которая характеризуется возвратно-поступательными движениями пильного полотна, выступающего рабочим органом. Он имеет лыжу, предназначенную для направления пильного полотна при перемещении по поверхности, что обрабатывается, и совершающую движения с частотой в минуту до 3000 колебаний. Лобзик предназначен для резки широкого ассортимента материалов: древесины, металлов, гипсокартона, пластика, камня, стекла. К лобзикам всегда можно купить различные пилы и тем самым увеличить спектр их применения.[28]

Данный инструмент был изобретен в 1946 году. Его создатель - Альберт Кауфман, который заменил иглу в швейной машинке на лезвие. В продаже инструмент появился уже в 1947 году. Главное отличие электрического лобзика от ручного заключается в его большей функциональности и качестве разрезания. Ручной электролобзик имеет корпус с плоской платформой и ручку.

Рисунок 25. Продольный разрез электрического лобзика

Внутри расположен электрический двигатель и специальный механизм, который приводит в движение лезвие. В стационарных лобзиках ручка отсутствует, а платформа располагается сверху. В передней части механизма находится направляющая, в нижней - выдвижное полотно, которое перемещается и проделывает разрезы.

Инструмент работает следующим образом: пилка для настольного электролобзика надежно закрепляется зажимами в ползуне. Возвратно-поступательные движения имеют частоту до 3000 ходов и могут регулироваться. Опорная платформа позволяет лобзику делать упор на распиливаемую деталь, поэтому работа ведется очень точно.[29]

Лобзик является неотъемлемой принадлежностью каждой мастерской и каждого любителя. Его тоненькая пилка может с успехом разделить фанеру, медь, железо, толстые доски, латунь, сталь. Инструменты бывает с моторным, ножным или ручным приводом и отличаются большей производительностью. Электрический лобзик просто незаменим для столяров, работников с деревом, оформителей мебели, гипсокартонщиков, изготавливающих сложные детали.

Электрический лобзик может выполнять прямые и криволинейные разрезы на заготовках со сложной формой и различных листовых материалах без нарушения внешнего контура. Наиболее часто настольные лобзики используют для разрезания дерева и деревянных плит, фигур со сложным очерком из ламината и гипсокартона, пластмассовых заготовок, также для резки листового металла.

Рисунок 26. Выпиливание на электрическом лобзике

Электрический лобзик выполняет чистые разрезы сложной формы и работает с мелкими деталями. За счет стойкого и зафиксированного положения во время работы достигается высокая точность реза. Пилка имеет стабильный ход благодаря системе натяжения и направляющих, которых лишены ручные лобзики. Большой размер столика делает его устойчивым, поэтому соблюдается точно заданное направление пиления.

Виды электролобзиков

На сегодняшний день на рынке электроинструмента представлено большое разнообразие электролобзиков, которые различаются по характеру применения, техническим характеристикам, типу электропитания и конструктивным особенностям. В строительных магазинах можно купить настольный электролобзик на любой вкус и кошелек.[30]

По конструктивным особенностям сложно провести классификацию, потому что каждая фирма-производитель стремится свою продукцию снабдить особенностями, которые призваны облегчить и улучшить работу инструмента. В этом отношении значимым параметром выступает форма ручки.

Устоялись две разновидности ручки - грибовидная и D-образная. Лобзик со скобовидной ручкой требует работы одной рукой. Это увеличивает возможности использования лобзика, однако несколько отрицательно влияет на качество реза материала.

Рисунок 27. Электрический лобзик:

1 - электрический двигатель; 2 - распилочный столик; 3 - пилочка; 4 - винты крепления пилочки; 5 - корпус лобзика

Грибовидные ручки предполагают выполнение более аккуратных резов при удерживании лобзика двумя руками, предварительно зафиксировав разрезаемую заготовку. Выбор лобзика с определенной формой ручки зависит от финансовых возможностей и личных предпочтений покупателя. Выбирать стоит тот лобзик, с которым работать будет удобней.[31]

Бытовые электролобзики не предназначены для интенсивного использования, но невысокая цена настольного электролобзика и мощность, которой хватает для бытовых нужд, делают их незаменимыми в домашнем хозяйстве.

Профессиональные электролобзики характеризуются высокой износостойкостью и возможностью ежедневного многочасового (до 8 часов) использования. Существенная мощность подобных лобзиков позволяет совершать обработку материалов большой толщины. Расширенная комплектация и улучшенные характеристики отражаются на цене.

Рисунок 28. Настольный электрический лобзик.

Среди профессиональных лобзиков выделяются также промышленные, что характеризуются большей приспособленностью к сложным операциям и особенностями привода - к примеру, увеличенным напряжением электропитания. Промышленные модели представляют собой станки, которые предназначены для деревообрабатывающей промышленности.

По типу электропитания бывают сетевые и аккумуляторные электролобзики. Сетевые модели питаются от сети электроснабжения со стандартным напряжением. Если для вас важна производительность, то стоит выбрать сетевой электроинструмент.[32]

Аккумуляторные электролобзики обеспечивают независимость от наличия розеток и большую мобильность во время работы. При покупке аккумуляторной модели стоит обратить внимание на разновидность аккумулятора. Повышенные эксплуатационные характеристики присущи литий-ионным батареям. Емкость батареи отвечает за продолжительность работы без подзарядки.

Достоинства электролобзиков. Электрический лобзик является стационарной конструкцией, поэтому данный режущий тип инструмента имеет много достоинств. Современные модели могут работать с деревянными материалами толщиной в 40-50 миллиметров. В качестве рабочего органа выступает узкая пила, которая совершает вертикальные поступательно-возвратные движения. За счет особенностей насечки зубьев и механики движений пилки материал вырезается путем хода вверх.

Электролобзик позволяет выпиливать сложные декоративные детали, производить продольные, прямые, наклонные и поперечные пропилы. Широкая столешница позволяет обрабатывать крупные детали и делать разрезы внутри широких заготовок. Надежное крепление защищает корпус от лишних колебаний и позволяет хорошо располагать материал, поэтому мотор может работать без перегрузок.

Достоинствами электролобзиков можно назвать хорошую точность и четкость разрезаний, высокую безопасность и удобство работы, широкие возможности настройки от материала и требуемой детали нарезаемых заготовок.

Рисунок 29. Электрический лобзик DSH proxxon.

Если вам необходимо вырезать детали маленького размера, ручной электролобзик будет не очень удобен. Он является довольно тяжелым, поэтому его придется держать одной рукой и направлять заготовку другой. А настольный лобзик лишен этого недостатка. Пожалуй, неудобствами являются слишком большие размеры и сложность работы с большими деталями.[34]

Электролобзик является своего рода мини-станком для разрезания заготовок. Если вы приобретете электролобзик в магазине, скорее всего там будет предусмотрена возможность выбора мощности и регулировки частоты ходов пилки. Однако вы можете изготовить простейший самодельный настольный электролобзик, причем очень быстро. Потребуется ручной электролобзик, несколько винтов, кусок фанеры небольших размеров и всего час работы.

Правила использования настольного электролобзика. При работе с настольным лобзиком необходимо придерживаться некоторых правил:

1. Во время резки не давите сильно на инструмент, иначе в лучшем случае сломается игла, в худшем - вы испортите работу.

2. Время от времени заменяйте пилы. Старая пила может испортить и разрушить поверхность материала.

3. Если вы будете работать с органическим стеклом и цветными сплавами, плоскость изделия необходимо смочить водой. Такая операция позволит ускорить процесс и продлить срок службы пилы.

4. Если режете поверхность с толщиной менее одного миллиметра, подкладывайте под обрабатываемый материал лист дерева или фанеры.

5. Прежде чем проводить распил, необходимо закрепить материал. Длинные распилы лучше не делать от руки, линия может оказаться кривой.

6. Для разрезания разных материалов необходимы соответствующие полотна, со специальным шагом и длиной.

7. Осуществляйте повороты инструмента, поворачивая только заднюю часть инструмента.

8. При разрезании ламината, на линию среза наклеивается скотч, который уберегает материал от сколов.

9. Если возникает необходимость криволинейных срезов, устанавливайте маятник лобзика на минимум.

Ручной электрический лобзик включает в себя корпус с плоской платформой внизу и рукояткой вверху. Внутри располагаются двигатель и механизм, преобразующий вращательное движение вала двигателя в возвратно-поступательное движение направляющей.

В стационарных электролобзиках платформа расположена сверху, рукоятка отсутствует (станок неподвижен). Направляющая размещена в передней части корпуса и ориентирована вертикально. В нижней части направляющей закрепляется пильное полотно, которое выдвигается дальше платформы. Выступающая часть полотна при включенном двигателе совершает возвратно-поступательные движения, и полотно пилит материал.[35]

Ряд лобзиков снабжён так называемым маятниковым ходом, благодаря которому направляющая также поочерёдно наклоняется вперёд и назад, что ускоряет распил материала за счёт более эффективного вывода стружки. Использование маятникового хода допустимо только при прямолинейном пилении, поскольку в противном случае практически неизбежен перегиб полотна с последующим его заклиниванием или поломкой.

Для крепления полотен используется специальный хвостовик с прижимным винтом или специальным пружинным зажимом. Хвостовики стандартизованы, в основном применяются U- и Т-образные.

В подавляющем большинстве лобзиков используется принудительное охлаждение двигателя. При этом воздух втягивается через отверстия в задней части корпуса и выбрасывается через отверстия впереди. Обычно выходящий поток направляется к месту пиления, благодаря чему вырезаемая стружка сдувается и не мешает вести лобзик по линии реза, если линия была нарисована на поверхности. У некоторых моделей обдув линии реза можно отключать. В некоторых моделях предусмотрено подключение бытового пылесоса для отсоса стружки с места реза.

При помощи специальных креплений некоторые лобзики можно крепить к верстаку платформой вверх, что позволяет вести работу без необходимости вести массивный лобзик по детали. Многие лобзики снабжаются Т-образной направляющей, предназначенной для реза материала параллельно боковой кромке.

Существуют также стационарные варианты электрического лобзика, обычно оснащаемые асинхронным электродвигателем.

- Для электрических лобзиков выпускается широчайший спектр пильных полотен для различных материалов и с различным шагом и формой зубьев (влияют на соотношение чистоты пропила и скорости пиления), благодаря чему можно использовать один инструмент для широкого спектра работ.

- Полотно в электрическом лобзике жёсткое и толстое и закреплено с одного конца. Благодаря этому можно пилить на любом удалении от краёв деталей и полотно относительно редко ломается. При необходимости начать резание с отверстия (если линия реза не выходит за пределы детали) полотно вводится в отверстие без отсоединения от крепления.

- В современных электролобзиках глубина пропила по дереву достигает 135 мм, по стали 10 мм, по цветным металлам 25--30 мм. Такие возможности делают электрические лобзики универсальными.

- Есть возможность выполнять криволинейные пропилы.

- Из-за того, что пилка крепится за один конец, её технологически трудно изготовить такой же тонкой, как и в ручном лобзике. Это приводит к увеличению минимального радиуса изгиба линии пила.

- Короткий ход полотна (обычно 17--23 мм), из-за чего при пилении толстых деталей (толще порядка 40 мм) резко ухудшается вывод стружки, что значительно замедляет пиление.

- Существует риск ранения полотном работающего инструмента, поэтому нужно быть осторожным и не давать прибор детям.

Электролобзик является наиболее популярным инструментом, который ценится профессионалами и домашними мастерами за его универсальные возможности.

Электролобзик является ручным инструментом, с электрическим приводом, который имеет легкий вес и небольшие габариты.

Электролобзик предназначается для выполнения фигурной, поперечной и продольной резки разного вида листового материала.

При помощи электролобзика можно выполнить следующие работы:

- криволинейный рез различного материала;

- делать отверстия прямоугольной формы и круглые отверстия разного диаметра;

- прямые резы почти любого материала (керамическая плитка, гипсокартон, ламинат, пластмасса, металлический лист, дерево).

Преимущества электрического лобзика:

1. Для домашних работ не нужна пила с большой мощностью, и с данными работами легко справится электрический лобзик (рисунок 21).

2. Электрическим лобзиком можно выполнить фигурную качественную резку материала.

3. Профессионалами давно отмечено удобство использования и универсальность электролобзика.

4. Данный инструмент незаменим для работ по резьбе по дереву.

Электролобзики бывают бытовые и профессиональные. У бытовых моделей, как правило, меньшая мощность и рабочий ресурс, а так же меньший набор различных дополнительных функций. Обычно бытовыми электролобзиками можно выполнить резку деревянных деталей толщиной не более 70 миллиметров, и стали до 2-4 миллиметров. Задачи у бытовых инструментов не столь большие как у профессиональных, следовательно, большинство известных брендов изготавливают данный инструмент не в Японии, Швеции и Германии, а в Польше и Китае. Порядка 20 часов в месяц составляет суммарное рекомендуемое время использования бытового лобзика. Естественно, бытовые модели электролобзиков имеют меньшую стоимостную характеристику, нежели профессиональные.[36]

Рисунок 22. Электролобзик фирмы BOSCH

 К профессиональным инструментам предъявляются более завышенные требования, поскольку он должен иметь высокую производительность, выдерживать большую нагрузку, и быть максимально удобным для проведения работ. Профессиональный электрический лобзик может выполнить резку древесины толщиной до 80-135 миллиметров, стали - до 10 миллиметров, алюминия - до 20 миллиметров. Во многом стоимость таких электролобзиков зависит от бренда, наличия дополнительных функций и мощности инструмента.

Конструкция электролобзика. Специальной пилкой производится резка материала, которая при помощи электродвигателя приводится в действие. Пилка совершает возвратно-поступательные движения по вертикале с частотой до 3,5 тысяч ходов в одну минуту.

На опорной платформе (подошве, плите) установлен механизм, которая является некой направляющей и позволяет производить очень точный распил нужного материала, сохраняя при этом до обрабатываемой поверхности точное расстояние. Помимо этого, платформа может до 45 градусов поворачиваться, чтобы установить нужный угол для резки. Обычно, платформа изготавливается из пластика, алюминия, стали.

Пилка с целью безопасного проведения работ закрывается защитным прозрачным экраном, изготовленным из плексигласа (органического стекла).

Скобообразной может быть ручка электролобзика (это наиболее часто встречается), а так же грибообразной. Это никак не влияет на качество работ, но с грибообразной ручкой удобнее осуществлять работу на наклонных плоскостях. А скобообразная ручка позволяет более лучше видеть линию реза. Как правило, лишь от личных предпочтений зависит выбор формы ручки.

Аккумуляторные электрические лобзики используют при невозможности подключения к электрическому питанию. Нужно учесть, что такие электролобзики имеют ограничение в продолжительности работы и, как правило, небольшую мощность.[37]

Дополнительные функции электрического лобзика. Во всех моделях современных электролобзиков присутствует маятниковый многоступенчатый механизм, который сообщает пилке по горизонтали дополнительные движения (в сторону пиления, а так же обратно) и позволяет осуществлять рез материала лишь при движении вверх. Данная функция позволяет сделать работу более производительной, а так же продлевает срок использования пилки, но может немного сделать худьше качество поверхности реза. Данную функцию желательно не использовать для чистого реза. Так же маятниковое движение не требуется для осуществления работы с твердыми породами дерева или листовой сталью (или же оно должно быть на минимуме).

Регулировка частоты хода. Данная функция очень полезна для работы с разными видами материала. Имеется 2 варианта выбора частоты: 1. установка перед включением и 2. перемена частоты при помощи силы нажатия на фиксирующую кнопку пуска. Производительность повышает увеличение числа ходов, но способствует более скорому изнашиванию рабочего полотна.

Удобство проведения работ обеспечивает подсветка встроенной лампой рабочей зоны даже при основном слабом освещении.

Автоматическое сдувание вентилятором охлаждения двигателя, опилок, освобождает от пыли и опилок линию реза.

Подключение к пылесосу. Данная функция обеспечивает улучшение видимости линии реза и чистоту на рабочем месте. Подключение производится при помощи специального патрубка.

Система быстрой замены неких пилок позволяет одним нажатием на специальный рычаг извлечь режущее изношенное полотно.

Устройство поворота пилка разрешает на 360 градусов поворачивать пилку. Данная функция незаменима при выпиливании окружностей.

Фиксатор угла разрешает зафиксировать наш инструмент под углом 45, 30, 15 и 0 градусов.

Рисунок 23. Электролобзик фирмы SKIL

Дополнительные приспособления для электрического лобзика. Самыми распространенными приспособлениями являются:

- столик для закрепления электрического лобзика на рабочем месте. Разрешает двигать не инструмент, а материал. Может использоваться для обработки маленьких деталей.

- пластина сменная. Данная пластина крепится на опорной платформе вашего инструмента с целью обеспечения лучшего скольжения.

- специальный чемоданчик для хранения. Большинство фирм-производителей в комплекте с электролобзиком поставляют специальный чемоданчик-футляр, что обеспечивает удобное хранение инструмента.

В комплектации так же могут присутствовать: отвертки, сменные пилки, жидкость для смазывания и иные нужные мелочи для работы.

Пилки электрического лобзика:

I. Пилки (пильные полотна) могут отличаться размером, материалом изготовления, зубьями, цветом и формой хвостика.

II. Материал для пильного полотна. Пильные полотна обычно бывают биметаллические или стальные. HCS (углеродистая сталь) используется для работы с некоторыми искусственными материалами и мягкими породами древесины. HSS (быстрорежущая сталь) используется для работы с твердыми материалами (пластмасса, цветной металл, алюминий, сталь). BIM ( биметаллические полотна) отличаются продолжительным сроком службы и высокой эластичностью, универсальны и наиболее удобны для осуществления работы в местах с трудным доступом.

Хвостик пильного полотна.

Различной бывает форма окончания на пильном полотне (или хвостик). Это не отражается на работе инструмента, но может вызвать затруднения с приобретением и сменой полотна, если у него довольна редкая форма.[38]

Формы хвостика пилки электролобзика:

Крестообразная форма (с одним упором) наиболее распространена. Она встречается у разных моделей многих фирм-изготовителей: Metabo, Makita, Hitachi, Skil, DeWalt, Bosch.

Хвостик с двумя упорами бывает у моделей электролобзика фирмы Bosch.

Хвостик универсальный ? с полукруглой выемкой встречается у моделей Skil и DeWalt.

Хвостик гладкий можно увидеть у моделей Hander, Bort, DeFort.

А для моделей Makita характерен хвостик, у которого круглые отверстия.

Размер пильного полотна.

Самая распространенная длина пилок - 50-105 миллиметров, но можно встретить более длинные полотна (к примеру, у универсального полотна по дереву фирмы Wilpu длина 155 миллиметров).

Пилки бывают: 1) для прямого реза материала; 2) для кривого реза. Пилки для кривого реза являются более узкими.[26]

О назначении пилки говорит цвет пильного полотна. Единой классификации, к сожалению, не существует. И у разных изготовителей может отличаться цветовая маркировка. К примеру, возьмем пилки компаний Вlаск&Dескеr и Bosch. У этих брендов голубая расцветка пилки электролобзиков обозначает пилку для резки цветного и черного металла. А в то же время, у Bosch серый цвет пилки означает, что это пилка для дерева, пластмасс и ДВП, а у Вlаск Dескеr это пилка по дереву для чистого реза.

Зубья пильного полотна у электролобзика.

Зубья пильного полотна в зависимости от определенного материала, для работы с кот. она предназначена, ее зубья могут быть различной формы, размера и иметь разный шаг. На блистерах (упаковках) с пилками указано назначение пильного полотна. Разводка зуба выполнена разводка зуба, увеличивающая производительность работ, но немного снижающая качество реза.

Для осуществления работы со стеклом или керамической плиткой используются пилки без зубьев, которые имеют алмазное напыление или напыление из некого твердого сплава.

Мощность является наиболее значимым показателем работы электрического инструмента, который оказывает влияние на продолжительность бесперебойной работы и на глубину реза разного материала. У бытовых электролобзиков мощность от 350 Вт, а у профессиональных - 580-750 Вт. Нужно иметь ввиду, что у наиболее мощных моделей - больший собственный вес.

Рисунок 24. Электролобзик фирмы BLACK DECKER

Количество ходов в одну минуту.

На чистоте спила и на скорость работы отражается количество ходов. Этот показатель у электролобзиков равен обычно 0 - 2700-3100, а бывают модели и до 3500 ходов в минуту.

Система замены пилок. Нужно знать, что пилки могут крепиться винтами или специальными прижимными устройствами, которые позволяют быстро заменять полотно и при этом не использовать специальный инструмент. К примеру, на модели Hitachi устанавливается система Power-lock-System.

Регулировка частоты хода электролобзика.

Если вам нужно работать лишь с одним определенным видом материала, то данная функция может не пригодится. На такая функция необходима для работы с разными материалами.

Возможность подключения электролобзика к пылесосу.

Конечно хорошо, если имеется функция - автоматический сдув опилок. Но присутствие возможности подключится к пылесосу - будет вам помогать содержать рабочее место в чистоте и я удалять мелкую пыль, вредную для здоровья, которая образуется в процессе работы.

Во время работы с отдельными материалами (нержавеющей сталью, полистиролом, органическим стеклом) нужно дополнительное охлаждение (вода, машинное масло, мыльный раствор).

Лучше резку стального дерева осуществлять электрическим лобзиком с большой скоростью и большой мощности.

Пластик следует резать с частотой не меньше 1000 ходов в одну минуту.

Во время обработки тонкого металла, под него нужно подложить лист фанеры.

При выполнении работы с небольшой частотой ходов, нужно в работе делать чаще перерывы, что бы дать остыть двигателю.

Нужно менять затупившуюся пилку своевременно, чтобы на двигатель не увеличивать нагрузку. Нужно инструмент содержать в чистоте и своевременно смазывать механизмы.

Следует соблюдать инструкцию изготовителя, а так же соответствующие правила по технике безопасности во время проведения работ с электрическим инструментом.

Таким образом проведенный анализ имеющихся электрических лобзиков показал что в данном вопросе не теряет актуальности совершенствование и изготовление лобзика ручным способом.

2. Технологический процесс и изготовление электрического лобзика в условиях учебно-производственных мастерских

2.1 Разработка технологической документации процесса изготовления электрического лобзика

Технологический процесс - главная часть производственного процесса,

включающая действия по изменению размеров, формы, свойств и качества

поверхностей детали, их взаимного расположения с целью получения нужного изделия.

Типовой технологический процесс является унифицированным для наиболее типичных деталей, обладающих сходными технико-конструктивными параметрами.

Инженерами разрабатывается технологический процесс для типовых деталей, а затем, с их помощью, составляют рабочие технологические процессы для конкретной детали. Использование типового технологического процесса позволяет упростить разработку тех. процессов, повысить качество этих разработок, сэкономить время и сократить затраты на технологическую подготовку производства.

Разработка технологического процесса включает в себя следующие этапы:

- определение технологической классификационной группы детали;

- выбор по коду типового технологического процесса (выбор метода

получения детали);

- выбор заготовок и технологических баз;

- уточнение состава и последовательности операций;

- уточнение выбранных средств технологического оснащения

В конструкцию электролобзика входят следующие составные части: рукоять, кнопка-выключатель, изолирующая шайба, шнур электропитания, рамка, винтовой зажим.

Технологическая карта последовательности выполнения операций:

- Разметить и вырезать стол электролобзика.

- Разметить и вырезать плиту рабочего стола

- Изготовить корпус для рабочего стола с кривошипно-шатунным механизмом

- Изготовить верхний и нижний зажимные устройства для пилы.

- Сделать конструкцию механизма натяжения пилы.

- Готовый электрический лобзиковый станок

Рисунок 30. Схема устройства электролобзика и его механизма привода

2.2 Последовательность изготовления электрического лобзика

электрифицированный инструмент лобзик пильный http://kak-svoimi-rukami.com/images/2014/04/nastolniy-elektrolobzik-svoimi-rukami.jpg

Станок состоит из двух основных узлов: станины с мотором и качалки с пилкой. В качестве электропривода в электрическом лобзике был применен электрический двигатель. Станина выполнена из 12 мм фанеры, которая является основанием электролобзика. Внутри рабочего столика и расположенного между ними короба установлены полочка-кронштейн с мотором и промежуточный вал, шкивы, которые снаружи соединены перекидным клиноременным ремнем. С противоположной стороны находятся эксцентрик и качалка.

Рисунок 31. Схема электрического лобзика, вид сбоку.

Эксцентрик промежуточного вала соединен с качалкой тягой, изготовленной из стальной пластины толщиной 1-2 мм и оборудованной втулками - подшипниками из бронзы либо фторопласта. Соединительными элементами здесь служат ступенчатые винты М4. Промежуточный вал установлен в двух подшипниках, закрытых металлическими крышками на шурупах. Шкив плотно насажен на вал и зафиксирован винтом М4 с шайбой. Таким же образом установлен и эксцентрик. На его фланце выполнены четыре разно удаленных от оси резьбовых отверстия для перестановки ступенчатого винта - так регулируется амплитуда колебаний качалки, которая состоит из двух деревянных коромысел, шарнирно установленных в деревянной стойке. Коромысла на задних концах имеют пазы и отверстия для натяжного винта с барашковой гайкой, на передних - вставные металлические пластины с шарнирными серьгами для крепления пилки. Перед креплением пилка пропускается в рабочую щель в металлической накладке столика.

Особое внимание необходимо обратить на узел крепления пилки лобзика. В связи с тем, что коромысла совершают частые колебательные движения, вставные пластины испытывают значительные нагрузки. Вследствие этого они жестко закреплены в прорезях коромысел, стянуты крепежными винтами с гайками и шайбами гровера. И наоборот, серьги крепления пилки установлены на пластинах так, чтобы винты не слишком затягивали их половинки, оставляли необходимую степень свободы для оси - шарнира на вставной пластине. На самих коромыслах, кроме того, особого внимания заслуживает отверстие под стягивающий винт: с внешней стороны оно имеет поперечную ложбинку под упорный палец винта, а с внутренней стороны - расширенный паз, чтобы у винта был запас при угловых колебаниях коромысел.

Стойка качалки сделана из единого бруска. Сверху в ней вырезан паз под верхнее коромысло, а ближе к нижнему торцу - прямоугольное отверстие под нижнее коромысло. Но стойка может быть и составной - из двух половин, тогда пазы в них выполняются легче

Рисунок 32. Самодельный электрический лобзик.

Электрический лобзиковый станок имеет три скорости -- 706 рабочих ходов в минуту. Для привода использован электродвигатель мощностью от стиральной машины 120 Вт.

Рабочий стол имеет достаточно большие размеры -- 500x600 мм, что очень удобно для работы, так как позволяет обрабатывать крупногабаритные детали. Основой его является С-образная рама с двумя качающимися на осях рычагами, смонтированная на общей платформе с двигателем и кривошипно-шатунным приводом. Верхний и нижний качающиеся рычаги образуют параллелограммную рамку, с помощью которой осуществляется крепление, натяжение и перемещение вверх-вниз (рабочий ход) пилы лобзика. Колебательное перемещение вверх-вниз обеспечивает кривошипно-шатунный механизм, который приводится во вращение электродвигателем через клиноременную передачу.

Основанием станка является плоская прямоугольная рама размером 870x500 мм, изготовленная из фанеры. В углах рамы смонтированы стойки

высотой 330 мм, на которые сверху укладывается и крепится винтами с потайными головками плита рабочего стола -- (рисунок 33).

Рисунок 33. Конструкция станины станка и размеры плиты рабочего стола

К основанию станка подвешена наклонно-поворотная платформа с С-образной рамой и всеми деталями механизма электропривода. Это устройство обеспечивает установку пилы под углом к плоскости плиты рабочего стола. Конструкция передней и задней поворотных стоек изображена на (рис. 34).

Передняя поворотная стойка представляет собой полукольцо с полукруглым направляющим пазом, привинченное снизу к столу. Такая конструкция передней стойки позволила избавиться от выступающих частей над плоской поверхностью рабочего стола. Задняя поворотная стойка имеет обычную конструкцию.

Оба качающихся рычага сделаны из деревянных брусков толщиной 20 мм. (рисунок 35).



Рисунок 34. Передняя и задняя стойки поворотной платформы, обеспечивающие возможность наклона пилы к плоскости рабочего стола

Рисунок 35. Верхний и нижний качающиеся рычаги

Узел установки оси верхнего рычага показан на (рисунок 36). Ось нижнего рычага устанавливается на С-образной раме аналогичным образом. Здесь, как и во всех остальных узлах с вращающимися деталями, использованы шариковые подшипники в защищенном исполнении (№ 608), которые не нуждаются ни в обслуживании, ни в дополнительной смазке, а в случае выхода из строя легко заменяются новыми.

Рисунок 36. Узел установки поворотной оси верхнего рычага на С-образной раме.

Детали зажимов сделаны из отожженной, высокоуглеродистой инструментальной стали. Использовать обычную конструкционную (мягкую) сталь для этих деталей не рекомендуется. Зажимные клипсы из мягкого металла не могут обеспечить надежную фиксацию полотна пилы. Обе половинки каждого из зажимов имеют довольно сложную форму. Вытачивают их на токарном станке, используя 4-хкулачковый зажимной патрон.[39]

Рисунок 37. Верхнее и нижнее зажимные устройства для пилы

Устанавливают клипсы для зажима пилы на подшипниках, запрессованных в круглые гнезда на концах верхнего и нижнего рычагов (рисунок 37). На противоположных концах рычагов устанавливают устройство для натяжения пилы (рисунок 38). В механизме натяжения использованы защищенные шариковые подшипники (№ 608), запрессованные в соответствующие гнезда верхнего и нижнего рычагов. Регулируют натяжение пилы, ввинчивая шток с упором в хвостовик серьги, закрепленной на конце нижнего рычага. Пружина, стягивающая концы рычагов, приподнимает верхний рычаг при поломке пилы.

Верхнее зажимное устройство для пилы. Вращение от двигателя к кривошипному механизму передается с помощью клиноременной передачи. На валах двигателя и кривошипного механизма установлены три шкива, размеры которых рассчитаны таким образом, чтобы обеспечить три скорости -- 706, 1323 и 1730 рабочих ходов в минуту -- при скорости вращения вала двигателя 1497 об./мин.

Рисунок 38. Конструкция механизма натяжения пилы.

Механизм привода, обеспечивающий колебательное движение пилы вверх-вниз, состоит из кривошипа и шатуна. Узел кривошипа и узел соединения шатуна с нижним рычагом имеют одинаковую конструкцию. Оба узла крепятся винтами и могут быть легко сняты или переставлены в другое положение. Это позволило упростить регулировку длины рабочего хода пилы.

Изменение длины рабочего хода производится поворотом гнезда кривошипа в положение ближе к оси вращения вторичного вала (рисунок 39). Для этого необходимо вывинтить болты и ослабить болт. Затем повернуть корпус узла кривошипа в направлении, указанном стрелками, и вновь закрутить все винты на место. Длина рабочего хода пилы может быть установлена равной 24 или 12 мм, что соответствует выносу центра кривошипа на 10,2 и 5,1 мм от оси вращения вторичного вала.

Рисунок 39. Кривошипно-шатунный механизм привода.

Кроме аккуратного и точного изготовления всех деталей электролобзика очень важно правильно собрать и отрегулировать механизм привода. Речь идет о вибрации, которая неизбежно сопровождает работу любого кривошипного привода (Рисунок 40). Дело в том, что предусмотренного в конструкции противовеса, который установлен на одном валу с кривошипом, оказалось недостаточно для компенсации вибраций при работе на больших скоростях.

Поэтому механизм привода был дополнен еще одним устройством -- балансирным рычагом с двумя дополнительными подвижными грузами.

Рисунок 40. Конструкция механизма привода.

В качестве балансирного использован нижний рычаг, шатун и узел кривошипа из второго комплекта деталей, изготовленных «про запас». Узел кривошипа балансирного рычага установлен со стороны блока шкивов «в противофазе» по отношению к положению кривошипа основного привода. При перемещении шатуна основного привода вверх шатун балансирного рычага должен двигаться вниз.

Уменьшения вибрации до приемлемого уровня добиваются регулировкой положения подвижных грузов на балансирном рычаге. Процедура балансировки может потребовать довольно много времени для подбора оптимального веса грузиков.

Кроме древесины, этот стационарный электролобзик позволяет резать самые разные листовые материалы, в том числе алюминий и сталь.

Заключение

Современное состояние учебно-производственных мастерских зачастую вынуждает, говоря откровенно, самостоятельно находить выход из трудностей связанных с обеспечением учебного процесса необходимыми инструментами. Таким образом, очевидно, необходима ориентация на нужды учебного процесса на совершенствование материально-технической базы учебно-производственных мастерских.

В данной дипломной работе описана разработка технологического процесса и изготовление электрического лобзика в условиях учебно-производственных мастерских.

Выделены особенности конструирования инструмента, а именно: востребованность, простота конструкции и изготовления, а также методическая значимость. Под методической значимостью следует понимать возможность использования на занятиях.

Разработанный и изготовленный станок позволяет:

· создать наиболее безопасные условия труда, обеспечивая надежность и прочность установки материала или инструмента;

· добиться необходимой точности обработки путем направления или ограничения движения инструмента или материала;

· облегчить труд, затрачиваемый на обработку материалов;

Приспособление простое и надежное в эксплуатации, возможно использование его как в частном мелком производстве, так и в школьных мастерских, что является главным достоинством разработанного нами электрического лобзика.

Изготовленный станок тщательно проверен перед сдачей в эксплуатацию. Проверка предусматривает: внешний осмотр, контроль комплектности в соответствии с чертежом, правильность изготовления приспособления по основным элементам и сопряжениям (плавность и легкость перемещений, плотность посадок), опробование приспособления в работе с выполнением необходимых регулировок и доводочных работ (проверка действия и контроль приспособления на точность выполняемой им работы.

В ходе проверок и испытаний лобзик показал свою надежность, устойчивость в работе, простоту в управлении, что особенно важно при эксплуатации,

Таким образом, цель нашей дипломной работы разработка технологического процесса и изготовления электрического лобзика в условиях учебно-производственных мастерских была достигнута, полученные результаты могут быть применены в практических целях.

Список использованной литературы

1. Комиссаров, С. В. Разработка, конструирование и изготовление изделий из древесины: методическое пособие для студентов / С.В. Комиссаров, Г.Н. Литвинов; под ред. Н.Ф.Деминой. - Костанай: КГПИ, 2004. - 56 с. [1]

2.Дриц М. Е., Москалев М. А. "Технология конструкционных материалов и

материаловедение: Учеб. для вузов. - М. Высш. шк., 1990. - 447 с.: ил.[2]

3. Технология машиностроительного производства. Методические указания к

курсовому проектированию/ Рязан. гос. радиотехн. акад; Сост.: А. С. Кирсов,

С. Ф. Стрепетов, В. В. Коваленко; Под ред. С. А. Лобанова. Рязань, 2000. 36

с. [3]

4.Вереина Л. И Справочник токаря: Учеб. пособие для нач. проф. Образования / Людмила Ивановна Вереина. - М.: Издательский центр «Академия», 2002. - 448 с. [4]

5.Бобиков П. Д. Конструирование столярно-мебельных изделий: Учеб. для ПТУ. - 4-е изд., доп. - М.: Высш. шк., 1989. - 176 с.: ил. [5]

6. Справочник о рабочих профессиях. Составитель Ю. П. Аверичев. - М.: Просвещение, 1965.-548 с., ил. [6]

7.Антонов Л. П. и др. Практикум в учебных мастерских. Учеб. пособие для студентов пед. ин-тов по специальности «Общетехнические дисциплины и труд». - М.: «Просвещение», 1976.- 400 с. с ил. [7]

8.Муравьёв Е. М., Молодцов М. П. Практикум в учебных мастерских: Учеб. пособие для студентов пед. ин-тов по спец. № 2120 «Общетехн. дисциплины и труд» и учащихся пед. уч-щ по спец. № 2008 «Преподавание труда и черчения в неполной сред. шк.» В 2 ч. Ч.1. Обработка металлов /Под ред. Е. М. Муравьёва. - М.: Просвещение, 1987.-272 с., ил [8]

9.Иванова Г. А. Основы теории резания, инструменты, станки.- М.: Учпедгиз, 1963.-264 с.,ил. [9]

10.Рубинштейн С. А., Левант Г. В., Тарасевич Ю. С. Основы учения о резании металлов и режущий инструмент.-М.: Машиностроение, 1968.- 392 с., ил. [10]

11. Технический паспорт. Точило электрическое ЭТ-62 (школьное). - М.: Главучтехпром, 1974.-7 с. [11]

12.Технология: Учебник для 6 класса общеобразовательной школы /К. Устемиров, С. Асанова, Д. Альмагамбетова, Т. Амреева, А. Копнинов. - Алматы: Атамура, 2002. - 176 с. [12]

13.Фомин С. Ф. Справочник мастера токарного участка. .-М.: Машиностроение, 1964. -299 с., ил. [13]

14.Трудовое обучение: Проб. учеб. пособие для 7 кл. сред. шк./А. К. Бешенков, Е. В. Васильченко, А. И. Иванов и др.; Под ред. П. Р. Артурова, В. А. Полякова. - М.: Просвещение, 1990. - 207 с., ил. [14]

15.Боровков Ю. А. и др. Технический справочник учителя труда: Пособие для учителей IV - VIIIкл./ Ю. А. Боровков, С. Ф. Легорнев, Б. А. Черепашенец. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Просвещение, 1980. - 223 с., ил. [15]

16.Черепашенец. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Просвещение, 1980. - 223 с., ил [16]

17.Бушмич Г. А., Розов В. К.Экономика и организация промышленного производства: Учеб. пособие для студентов пед. ин-тов по спец. № 2120 «Общетехн. дисциплины и труд» и для учащихся пед. уч-щ по спец. № 2008 «Преподавание труда и черчения в IV-VIIIкл. общеобразоват. школы"/Под ред. Е. К. Смирницкого. - M.: Просвещение, 1982. - 272 с., ил [17]

18.Гушулей И. Н., Рига В. В. Основы деревообработки: Проб. учеб. пособие для учащихся 7 - 8 кл. сред. шк. - М.: Просвещение, 1988. - 159 с.: ил. [18]

19.Леонтьев А. В.Экономическая подготовка школьников на занятиях в учебных мастерских. - М.: «Школа-Пресс». «Школа и производство», 1993. № 3. [19]

20. Алаи С. И. и др. Технология конструкционных материалов: Учебник для студентов пед. ин-тов по спец. № 2120 «Общетехн. дисциплины и труд» / С. И. Алаи, П. М. Григорьев, А. Н. Ростовцев; Под общ. ред. А. Н. Ростовцева.--М.: Просвещение, 1986.--303 с.: ил. [20]

21. Экономика предприятия: Учебник /Под ред. проф. О. И. Волкова./ - М.: ИНФРА - М, 1999 - 416 с. [21]

22. М.А. Григорьев «Материаловедение для столяров и плотников» Москва «Высшая школа» 1981г. [22]

23. Н.И.Прозоровский «Технология отделки столярных изделий» Москва 1991г. [23]

24. Работы по дереву. Материалы, технология, изделия: Справочник /Авт.-сост. В.И.Рыженко, В.И.Юров. - М.: Издательский дом "ОНИКС 21 век", издательство "Центр общечеловеческих ценностей", 2004. -384с. [24]

25.Барадулин В.А. Сельскому учителю о народных промыслах. М,Провещение, 1979 [25]

26.Яковлев И.И., Орлов Ю.Д. Резьба по дереву. М., Искусство, 1974 [26]

27. Ванин С.И. Древесоведение. Гослесбумиздат. М.1949 - 135 с. [27]

28. Карабанов И.А. Технология обработки древесины Просвещение 1995г. [28]

29. Двойникова Е.С., Лямин И.В. Художественные работы по дереву. Высшая школа. М. 1972 - 342 с. [29]

30. Лямин И.В. Декоративные работы по дереву. Лесная промышленность. М.1973 - 148 с. [30]

31. Супрун Л.Я. Резьба и роспись по дереву. Лесная промышленность. М.1983 - 197 с. [31]

32. Черепахина А.Н. История художественной обработки изделий из древесины. Высшая школа изделий из древесины. Высшая школа. М. 1982 - 168 с. [32]

33. Василенко В.М. Русская народная резьба и роспись по дереву. М.1960 - 225 с. [33]

34. Основы художественного ремесла. Просвещение. М. 1979 - 138 с. [34]

35. Абрасимова А.А. Художественная резьба по дереву, кости и рогу.- М.: Высшая школа, 1984. [35]

36. Матвеев Т.А. Мозаика и резьба по дереву.- М.: Высшая школа,1989 [36]

Размещено на Allbest.ru