Современные отделочные материалы в оформлении национальных предметов быта на уроках технологии в 6 классе

Для улучшения чистоты поверхности и уменьшения задиров применяют дополнительный специальный резец-стружколом, укорачивающий надкол и способствующий надлому стружки (например, в строгальных инструментах). Для тех же целей помещают впереди резца прижим (25, г), предупреждающий образование глубоких надколов. Надколы будут тем меньше, чем ближе к лезвию расположен прижим.

При резании поперек волокон древесина частично режется вдоль волокон, частично отрывается (в более слабых местах); стружка при этом получается разрушенной, легко ломающейся по годичным слоям, а поверхность шероховатой. Лишь при тепловой обработке (пропаривании) и при наличии прижима перед резцом получается стружка в виде непрерывной ленты хорошего качества (лущение шпона).

Во многих случаях режущие инструменты (сверла, строгальные ножи, дисковые пилы) имеют вращательное движение. При этом происходит резание с переменным направлением резца по отношению к волокнам древесины. Одновременно с резанием производится надвигание (подача) материала на вращающиеся резцы, в силу чего процесс резания и образования стружки становится сложным, сочетающим в себе различные виды резания.

От вида резания в значительной степени зависит сила резания - суммарная сила, действующая в направлении резания и необходимая для преодоления сопротивлений, возникающих при движении резца (внедрение резца в древесину, отделение и деформация стружки, преодоление трения стружки и резца).

Наибольшее усилие требуется при резании в торец, в два-три раза меньше при резании вдоль волокон и наименьшее (в пять-шесть раз меньше) - при резании в плоскости волокон поперек их длины.

Кроме того, на силу резания влияют: порода и влажность древесины, угол резания, степень остроты резца, толщина снимаемой стружки и др. [22].

Если при обработке древесины сосны принять условно силу резания за 1, то при обработке других пород она составит: для липы-0,8; осины-0,85; ели - 0,95; ольхи - 1,15; березы - 1,25; бука - 1,4; дуба - 1,55; ясеня - 1,75. При пилении сухой древесины сила резания меньше, чем при пилении влажной древесины, а при фрезеровании наоборот.

Чем меньше угол резания, тем меньше усилие для внедрения резца в древесину, смятия волокон, их сдвига, образования и удаления частичек стружки.

Затупление резца также оказывает большое влияние на силу резания. При внедрении затупленного резца в древесину волокна не перерезаются, а сдавливаются, сминаются и разрываются, что увеличивает сопротивление резанию и трение между резцом и древесиной особенно при пилении, когда опилки заполняют пазухи между зубьями и пропил.

Строгальные инструменты могут иметь плоские или профильные нолей. Принцип их устройства одинаков. Они состоят из деревянной колодки (или металлического корпуса), ножа и клина (или винта) для закрепления ножа. Для удобства в работе некоторые виды рубанков имеют в передней части деревянный рожок (упор) или в задней части ручки (у фуганка). Нижняя часть колодки, называемая подошвой, может быть плоской или профильной в соответствии с формой ножа.

Шерхебель - предназначен для первоначального строгания заготовок. Лезвие его ножа имеет овальную форму и выступает за подошву колодки на 2-3 мм. Это дает возможность снимать толстую стружку без значительных усилий и без вырывов волокон уголками лезвия. Однако после строгания шерхебелем на поверхности остаются глубокие борозды, которые выравнивают рубанком (одиночным) с прямой режущей кромкой ножа.

Для получения более гладкой поверхности применяют рубанок с двойным ножом, в котором на передней грани основного ножа установлен дополнительный нож-стружколом. Режущие кромки ножа и стружколома должны быть параллельны, а расстояние между кромками 0,3 - 0,5 мм. Чем меньше это расстояние, тем тоньше снимаемая стружка и чище обрабатываемая поверхность. Рубанком с укороченным корпусом-шлифтиком, снимающим очень тонкую стружку, строгают торцовые поверхности, свилеватую древесину.

Большие поверхности обрабатывают фуганком, который, как и рубанок, может быть одиночным и двойным и отличается от последнего лишь большими размерами.

Шероховатую поверхность деталям (например, перед их облицовыванием) придают цинубелем, нож которого имеет лезвие с мелкими зубьями.

Для формирования различных профилей на деталях столярных изделий применяют следующие инструменты:

- фальцгебель - используют для выборки фальца или четверти определенного профиля и размера, которые задаются ступенчатой подошвой колодки инструмента. Ножи фальцгебеля одинарные; они могут быть прямые и косые. Стружка выходит через отверстие, находящееся с левой стороны колодки;

- зенаубелем зачищают, фальцы и четверти, отобранные фальцгебелем, колодка которого узкая и высокая с прямой подошвой. Нож в виде лопатки может быть одинарным и двойным, с прямым и косым лезвием. Его устанавливают перпендикулярно к боковой стенке колодки или под углом, что значительно улучшает чистоту строгания даже при обработке торцовой поверхности;

- галтель - служит для выборки желобков различной ширины и глубины в соответствии с профилем ножа;

- калевки - применяют для формирования различных профилей на рейках, кромках брусков, щитов и рамок. Ножи имеют фигурные лезвия, которым соответствуют профили подошв колодок;

- горбачи - служат для строгания выпуклых и вогнутых поверхностей. Ножи двойные, как у двойных рубанков.

Гнезда, отверстия и другие сквозные и несквозные углубления формируют долбежно-режущими инструментами-долотами и стамесками.

Долото - представляет собой металлический стержень трапециевидной формы, нижняя (рабочая) часть которого заканчивается резцом, а верхняя заплечиками и конусообразным хвостовиком для насадки деревянной ручки. Лезвия резцов шириной 6 - 20 мм имеют одностороннюю заточку, угол заточки 25 - 35°.

Стамески имеют более тонкие резцы, могут быть как плоскими, так и полукруглыми. Ширина плоских стамесок 4 - 50, полукруглых 6 - 40 мм. Фаски полукруглых стамесок затачивают с выпуклой стороны.

Назначение долот и стамесок различно. Долотом долбят крупные отверстия, ударяя молотком (киянкой) по его рукоятке. При этом древесина срезается большими кусками. Стамеска как более тонкий и острый инструмент служит для выборки древесины тонкими слоями. Плоские стамески применяют для долбления неглубоких гнезд в тонких деталях, зачистки их, обрезки торцов, строгания кромок, зачистки и снятия фасок на кромках деталей и шипов, полукруглые для выдалбливания криволинейных гнезд и отверстий, а также для обработки профильных поверхностей.

Для высверливания в древесине цилиндрических (круглых) отверстий применяют сверла различных размеров и конструкций. Каждое сверло состоит из стержня с резцом или несколькими резцами в нижней его части. В верхней части стержня имеется хвостовик для закрепления сверла в приспособлении.

Винтовые сверла могут быть с конической заточкой и с подрезателями. Первые используют для сверления отверстий вдоль волокон, вторые - поперек. В процессе сверления стружка выбрасывается на поверхность при помощи винта, что дает возможность высверливать глубокие и чистые отверстия диаметром от 6 до 40 мм.

Спиральное сверло или бурав имеет конструкцию и размеры, аналогичные винтовому, но с одной спиралью.

Для сверления неглубоких отверстий с высокой чистотой обработки поверхности, для высверливания сучков с последующей заделкой отверстий пробками применяют сверла с круговыми или зубчатыми подрезателями, называемые пробочными.

В наборе сверлильных инструментов полезно также иметь раззенковки для дерева и металла, которые применяют для конического рассверливания верхней части готовых отверстий под головки шурупов.

Выравнивают и зачищают поверхность древесины после обработки ее строгальными инструментами, если она недостаточно гладкая, после склеивания (удаление свесов и клея), при подготовке поверхности к отделке. В качестве инструментов применяют цикли, рашпили, напильники, а также шлифовальные шкурки.

Цикля - представляет собой тонкую пластинку из стали прямоугольной или фигурной формы толщиной 0,8 - 1,5 мм. Рабочую кромку цикли затачивают под прямым углом на точиле. После этого одно или оба ребра правят (наводят), проводя по ним ребром стамески. При этом на ребре образуется тонкое лезвие-жало, которое при небольшом наклоне цикли снимает очень тонкую пылевидную стружку, скоблит древесину. Циклевание эффективно лишь на твердой древесине, мягкая древесина становится шероховатой.

Шлифовальные шнурки различают: по виду абразива - естественный (кремень, кварц) или искусственный (электрокорунд, карбид кремния), последние отличаются большей твердостью и износостойкостью; по виду основы тканевая или бумажная; по виду клея, которым абразив приклеен к основе - мездровый клей или синтетический (последний обеспечивает водостойкостью шкурки), и, наконец, по зернистости-крупности абразивных зерен. Зернистость шкурки обозначается цифрами, которые указывают на размер абразивных зерен, например размер зерен в поперечнике у шкурки зернистостью 25 - 0,25 мм, у шкурки зернистостью 8 - 0,08 мм.

Чем грубее шкурка, тем выше производительность шлифования, больше толщина снимаемого слоя древесины, но тем выше шероховатость поверхности, больше неровности, оставленные абразивными зернами. Для ускорения процесса и получения в то же время поверхности высокого качества обычно выполняют двух или трехразовое шлифование.

В производстве изделий из древесины с целью облегчения труда работающих, повышения его производительности применяют электрифицированные инструменты: дисковые электропилы, электролобзики, электрорубанки, электросверлилки, электрошуруповерты.

Безредукторная дисковая электропила ИЭ-5102Б - при помощи направляющего сектора пильный диск 8 вместе с передней частью электродвигателя может подниматься и опускаться на нужную глубину пропила (максимально на 70 мм).

Редукторная дисковая пила ИЭ-5104 снабжена устройствами, позволяющими регулировать глубину пропила и угол наклона пилы.

Режущим инструментом для электропил служат пильные диски диаметром до 250 мм для поперечного, продольного и смешанного пиления. Перед установкой пильные диски проверяют на отсутствие трещин и кривизны, а зубья разводят и затачивают.

Для выпиливания криволинейных заготовок из досок, фанеры или плит применяют электролобзики.

Электрорубанок-ИЭ-5706 (45) используют для строгания деталей шириной до 100 мм. Рабочей частью инструмента являются строгальные ножи, укрепляемые на вращающемся роторе электродвигателя. Опорные плоскости (панели) устанавливают в требуемое положение с помощью винтов. На корпусе рубанка имеются две рукоятки, с помощью которых направляют рубанок во время работы, и четыре опорные лапки, служащие для прикрепления электрорубанка к верстаку (при использовании его в качестве стационарного станка). При строгании длинных деталей применяют дополнительные подставки, а коротких колодки-толкатели.

При разнообразии конструкций деревообрабатывающих станков все они состоят из следующих основных частей: станины, рабочего стола, рабочего вала или шпинделя, суппорта, приводного механизма. К дополнительным устройствам относятся: механизмы для подачи материала, направляющие и прижимные устройства, ограждающие устройства.

Станина - это основание станка, создающее неизменность положения отдельных его частей и надлежащую устойчивость станка.

Рабочие столы предназначены для размещения, поддержания и перемещения обрабатываемых деталей. Столы могут быть подвижными или неподвижными, состоять из одной или нескольких частей.

Рабочие валы и шпиндели служат для крепления режущих инструментов (пил, фрез, ножей, сверл) и придания им вращательного движения. Рабочий инструмент закрепляют либо в патроне, надеваемом на рабочий вал, либо непосредственно на рабочем валу (на шпинделе). Для возможности изменения положения рабочего вала или шпинделя их устанавливают на суппорте, перемещающемся по направляющим.

Приводной механизм служит для сообщения движения от электродвигателя режущим или подающим частям станка. Передача вращения осуществляется непосредственно от электродвигателя, вал которого соединен с рабочим валом станка, или посредством ременной передачи. Привод, как правило, устроен так, что при остановке режущего инструмента автоматически прекращается и подача материала. Пуск и остановка двигателя производятся при помощи кнопочного устройства с электромагнитным пускателем.

Материал на резец подается вручную или автоматически-специальным приводом. Механизмами подачи служат: каретка (фрезерные и шипорезные станки), вальцы (строгальные станки), гусеничная лента из стальных звеньев, конвейерная цепь с упорами.

Скорость подачи изменяется в пределах: при ручной подаче 4 - 5 при механизированной 45 - 0 м/мин.

При вращательном движении резца, свойственном большинству деревообрабатывающих станков, образуется волнистая поверхность, и чем больше скорость подачи, тем больше волна. Качество обрабатываемой поверхности (чистота обработки) будет лучше при малой скорости подачи, при большой (предельной) скорости резания и при большем количестве одновременно работающих резцов.

Направляющие и прижимные устройства применяют для правильной ориентации заготовок относительно режущего инструмента и закрепления их в соответствующем положении при позиционной обработке. Ограждающие устройства закрывают движущиеся части станка и обеспечивают безопасность работы на нем.

Кроме того, у каждого станка должны быть устройства для удаления отходов, представляющие собой эксгаустерные приемники, которые присоединяют к трубопроводам, по которым пыль, опилки и стружка удаляются из цеха.

Основными параметрами, характеризующими тот или иной станок, являются: допустимые размеры обрабатываемого материала; количество и размеры режущих инструментов; частота вращения рабочего вала, определяющая скорость резания; способ и скорость подачи, характеризующие быстроту обработки деталей; мощность двигателя, выражаемая в киловаттах (кВт); производительность станка, измеряемая количеством продукции, выпускаемой в единицу времени.

В зависимости от этих параметров станки подразделяются на типы и модели. Выбор той или иной модели станка зависит прежде всего от вида и размеров изделий, а также от количества выпускаемых изделий. При крупносерийном и массовом выпуске продукции целесообразно применять высокопроизводительные станки с механической подачей материала, позволяющие обрабатывать одновременно несколько заготовок. Оснащенные различными приспособлениями такие станки требуют сложной и длительной наладки и настройки. В мелкосерийном производстве применение таких станков экономически неоправданно в связи с большими потерями рабочего времени на переналадку станков.

Наладка станков заключается в установлении и закреплении отдельных элементов станка в таком положении, при котором обеспечивается высокая точность обработки деталей. В процессе наладки проверяют положение направляющих и прижимных устройств, прямолинейность движения кареток, параллельность и плоскостность столов; ликвидируют осевое, торцовое и радиальное биение валов и шпинделей; регулируют работу устройств для смазывания станка.

Настройка станков состоит в том, чтобы установить режущие инструменты и другие необходимые устройства для обработки деталей заданных размеров и формы с требуемой точностью. Если наладку станков делают специальные рабочие, то настройка входит в обязанности станочника, работающего на данном станке.

Для наладки и настройки станков применяют различные контрольно-измерительные инструменты. Масштабными линейками проверяют линейные размеры деталей, размерную настройку станков, штангенциркулем - внутренние и внешние линейные размеры; поверочные линейки служат для определения прямолинейности и плоскостности столов и плит станков, направляющих линеек, а также для контроля формы деталей после обработки на фуговальном, рейсмусовом и других станках; индикаторами проверяют радиальное и торцовое биение шпинделей, валов, пильных дисков и т. д.; угольниками - перпендикулярность взаимного расположения смежных плоскостей (направляющей линейки к плоскости стола, пластей и кромок).

Деревообрабатывающее оборудование по точности выполняемых на нем работ подразделяется на четыре класса. К станкам низкой точности обработки (класс Н) относятся пильные станки (кругло-пильные, ленточнопильные) и т. п., к станкам средней точности (класс С) - четырехсторонние продольно-фрезерные, фрезерные, сверлильные и цепнодолбежные, к станкам повышенной точности (класс П) - рейсмусовые, шипорезные и т. п., к станкам особой точности (класс О) - станки-автоматы с числовым программным управлением. По мере износа станка точность обработки на нем снижается.

Чтобы уменьшить погрешности обработки, причиной появления которых являются инструмент и приспособления, необходимо: использовать острый режущий инструмент с точным профилем и угловыми параметрами, соответствующими чертежам; установку режущего инструмента контролировать измерительными инструментами; изготовлять приспособления (шаблоны, копиры и др.) из материалов, обладающих высокой износостойкостью рабочих поверхностей; систематически проверять приспособления и инструмент, хранить их в специальных помещениях и на стеллажах.

Токарные станки. Станок ТП 40-1 предназначен для цилиндрической и фасонной обработки деталей при помощи подручника вручную, а станок ПС 63-1-для обработки крупногабаритных изделий. Настольный станок "Универсал" используют для токарных и других работ при изготовлении небольших по размеру художественных изделий.

Деревообрабатывающие и мебельные предприятия располагают полуавтоматическими и автоматическими станками для массового изготовления точеных изделий. На станках-полуавтоматах можно вытачивать детали сложной конфигурации с помощью набора фасонных резцов. Токарные автоматы в большинстве случаев применяют для изготовления одного вида изделия или детали.

Токарный станок состоит из станины, передней бабки J, в которой смонтирован вращающийся шпиндель, подручника и задней бабки с центрирующим устройством, которая передвигается по направляющим станины и закрепляется в определенном месте в зависимости от длины обрабатываемой заготовки. Передняя бабка вмонтирована в чугунный корпус, в котором расположены электродвигатель и ременная передача. Для изменения скорости вращения шпинделя применяют ступенчатые шкивы ИЛУ электродвигатель с бесступенчатым изменением скорости. На шпиндель передней бабки устанавливают сменные патроны или планшайбы для крепления заготовок. Другой конец длинной заготовки зажимают в центрирующем устройстве задней бабки с помощью маховичка. Подручник служит для поддержания режущих ручных инструментов во время работы. Его можно перемещать по направляющим станины и устанавливать на различной высоте.

Инструменты и приспособления. Для токарных работ применяют ограниченный набор режущих инструментов, которые в зависимости от вида обработки делятся на три группы: обдирочные, чистовые и специальные.

Для черновой обточки (обдирки) используют желобчатые токарные стамески с фаской на выпуклой стороне, углом заострения 25 - 30°, шириной 20 - 25 мм. Для чистового точения служат плоские стамески-косячки с двусторонней заточкой лезвия, углом скоса 70 - 80°, углом заострения 20 - 30°, шириной от 5 до 50 мм. Косячком выравнивают и сглаживают обтачиваемые поверхности после обдирки, вытачивают различные профили, подрезают торцы и окончательно отрезают законченную деталь.

Для различных видов фасонной обработки на токарных станках применяют специальные инструменты. Внутренние поверхности обрабатывают плоскими ножами с двух и трехсторонней заточкой полукруглыми стамесками и крючками. Крючок представляет собой плоский резец с изогнутым концом. Заточка лезвия резца может быть одно или двусторонней, ширина лезвия 4 - 25 мм. Фигурные резцы имеют специальные лезвия, конфигурация которых отвечает формам изделий. Для нарезания резьбы или канавок на внешней поверхности деталей применяют специальные резцы-гребенки.

Основными приспособлениями к токарному станку служат патроны и планшайбы для закрепления заготовок. В зависимости от формы и размеров будущей детали или изделия заготовку закрепляют в центрах передней и задней бабок или на шпинделе передней бабки, чтобы она воспринимала вращательное движение шпинделя. Для этих целей существуют различные приспособления, которые можно разделить на три группы: приспособления для закрепления заготовки в центрах, для закрепления за наружную поверхность заготовки, для закрепления заготовки за отверстия. Существует также специальное приспособление для точения овалов, представляющее собой насадку на шпиндель с эксцентриком и ползунами [23].

2.3 Технологический процесс механической обработки древесины

Технологический процесс - это ряд последовательно выполняемых операций по превращению исходного сырья и материалов в готовую продукцию. Технологический процесс производства всего изделия - это совокупность технологических процессов изготовления его деталей, сборки их в изделие и, если необходимо, обработки собранного изделия до полной готовности. При индивидуальном производстве изделия изготовляют в незначительном количестве. Изготовление художественных изделий из древесины может быть отнесено к индивидуальному (мебель и другие изделия по специальным заказам). Так как художественные изделия из древесины выпускаются небольшими партиями, их ассортимент постоянно обновляется, то для их изготовления используют главным образом универсальные станки общего назначения: круглопильные и ленточнопильные; продольно-фрезерные и фрезерные; шипорезные, сверлильные и долбежные; токарные и шлифовальные.

Обработка деталей состоит из отдельных операций. Операцией называется процесс, который совершается над одинаковыми предметами труда при неизменных средствах труда. Различают технологические и вспомогательные операции.

Технологическими называют операции, при выполнении которых предметы труда изменяют размеры, состояние, форму и перемещаются внутри рабочего места (например, строгание, нанесение клея, фрезерование и т. п.), вспомогательными - операции, в ходе которых предмет труда не изменяется (например, укладка в стопы, сортировка, хранение и т. п.).

Технологический процесс изготовления изделий из древесины, в частности столярно-мебельных, состоит из следующих стадий:

- сушка (или досушка) пиломатериалов и шпона перед запуском их в производство - одна из первых стадий технологического процесса на предприятиях, применяющих эти материалы.

-раскрой пиломатериалов на отрезки определенных размеров, из которых затем получают детали, может производиться до или после сушки в зависимости от размеров и конструкции изделий. Отрезки после раскроя называют черновыми заготовками. Заготовки обычно проходят две стадии механической обработки. На первой стадии заготовки обрабатывают с четырех сторон по сечению и оторцовывают для придания правильной геометрической формы и точных размеров. Эту стадию называют механической обработкой черновых заготовок. В результате ее выполнения получают чистовые заготовки. Вторая стадия обработки заготовок включает формирование шипов и проушин, сверление отверстий, выборку гнезд, шлифование и т. д. Эту стадию называют механической обработкой чистовых заготовок. В результате ее выполнения получают готовые детали.

Две стадии механической обработки одну за другой проходят заготовки из цельной древесины. Составные (клееные) или облицованные детали перед окончательной обработкой проходят стадию склеивания или облицовывания.

Сборку изделий можно также разделить на ряд стадий. Сначала производят сборку деталей в сборочные единицы (рамки, щиты, коробки и т. д.), затем сборочные единицы обрабатывают на станках для снятия провесов, выверки размеров и, если нужно, высверливания гнезд, после чего производят общую сборку изделия.

Отделка может производиться до или после общей сборки изделий.

Каждая из перечисленных стадий, в свою очередь, подразделяется на операции. Так, стадия раскроя досок на заготовки обычно состоит из распиливания досок поперек (торцевания) и полученных отрезков вдоль. Им может предшествовать операция предварительной разметки доски.

Операция не является неизменной частью технологического процесса. Так, на мелких предприятиях сборку деталей в изделия выполняет один рабочий или бригада рабочих на одном рабочем месте как одну операцию. На крупном предприятии ту же работу разделяют на самостоятельные операции, выполняемые отдельными рабочими на различных рабочих местах. Такое деление операции называют дифференциацией. Чем крупнее и сложнее операция, тем ниже производительность труда и тем выше должна быть квалификация рабочего. Дифференциация операции на более мелкие способствует повышению производительности труда, так как позволяет рабочему лучше усвоить приемы несложной операции, а также применить специальные приспособления.

Разметку применяют при распиливании, сверлении отверстий, выборке гнезд и др. При обработке заготовку устанавливают на столе или на каретке станка так, чтобы резание происходило по нанесенной риске или метке. Точность при этом еще меньше, чем при работе по промерам. В этом случае большое значение приобретает квалификация мастера-исполнителя.

В процессе обработки древесины режущими инструментами можно получить поверхности различной шероховатости в зависимости от остроты инструмента, режима обработки, свойств обрабатываемого материала. Неровности, образующиеся на поверхности, подразделяют на неровности разрушения (риски, сколы, вырывы, ворсистость, мшистость), неровности упругого восстановления и структурные неровности.

Неровности разрушения древесины - это неровности, образующиеся в результате выколов и вырывов пучков волокон древесины. Риски-следы от режущего инструмента, например пилы. Ворсистость-наличие на поверхности не полностью перерезанных поднявшихся волокон (ворсинок). Мшистость-аналогичные неровности в виде пучков волокон.

Цель раскроя - получение заготовок требуемых размеров в необходимом количестве. При этом следует стремиться также, получить максимальный полезный выход заготовок из исходного материала (минимальные потери материала). Полезным выходом называют отношение объема заготовок к объему раскраиваемого материала, выраженное в процентах.

Раскрой досок и плит на прямолинейные заготовки. Доски в зависимости от их вида, породы древесины и размеров заготовок раскраивают по различным схемам:

- поперечно-продольный раскрой осуществляется в такой последовательности: торцевание досок с вырезкой дефектов, а затем продольное распиливание отрезков на заготовки;

- продольно-поперечный раскрой предполагает распиливание доски по ширине и торцевание на заготовки;

- торцевание досок на отрезки с вырезкой дефектов, разметка отрезков, распиливание их на заготовки;

- разметка досок и раскрой по первой или второй схемам; фрезерование одной или двух пластов досок, разметка и раскрой.

При индивидуальном раскрое размечают каждую доску в отдельности. Разметку производят согласно спецификации деталей, учитывающей их назначение в изделии, породу, размеры с припуском на обработку, технические условия.

Начинают разметку от более ценной, комлевой части доски. Для первого реза отмечают место торцовки конца доски, который часто имеет трещины и поэтому удаляется. Последующие резы отмечают так, чтобы сначала получить более длинные детали. Одновременно отмечают дефектные места, которые подлежат удалению.

При раскрое на прямолинейные заготовки плит стандартных размеров для обеспечения максимального полезного выхода заготовок составляют карту раскроя. Карта раскроя представляет собой выполненный в масштабе план плиты, на котором нанесены размеры заготовок и указано количество деталей каждого размера. При этом полезный выход заготовок определяют как отношение площади заготовок, полученных при раскрое, к площади плиты (в процентах) .

Для поперечного раскроя пиломатериалов применяют торцовочные станки различных моделей, из которых наиболее совершенным является станок модели ЦПА-40 с прямолинейным перемещением пилы.

Для продольного раскроя пиломатериалов используют кругло-пильный станок с механической подачей ЦА-2А (однопильный) и многопильные ЦДК 5-1, ЦМР-2.

Для смешанного раскроя применяют круглопильный станок с ручной подачей Ц 6-2, являющийся наиболее распространенным в индивидуальном и мелкосерийном производстве, а для раскроя плит и фанеры-форматные станки (ЦТЗФ, ЦТМФ).

Круглопильный универсальный станок Ц 6-2 предназначен для распиливания материала вдоль и поперек волокон, а также под любым углом.

Раскраивают отрезки вдоль чаще всего на один размер. Лиственные породы для массивных деталей для повышения выхода целесообразно раскраивать на два-три размера по ширине. В этом случае линейку на станке устанавливают на самую большую ширину заготовки.

Черновые заготовки, получаемые после раскроя досок, имеют значительные погрешности формы и размеров. Задача первой стадии обработки черновых заготовок - создание чистовых баз для дальнейшей обработки на станках, а также для склеивания, облицовывания. Для создания у заготовок чистовых базовых поверхностей используют одношпиндельный фуговальный станок СФ 6-1, на котором обрабатывают либо только одну, либо две смежные стороны бруска, получая заданный угол.

После выравнивания одной из пластей обрабатывают кромку бруска, прижимая его обработанной поверхностью к направляющей линейке. На фуговальном станке с ручной подачей точность базовых поверхностей получается высокой, но на нем невозможно обрабатывать заготовки в размер по толщине и ширине, а также получать заготовки с параллельными противоположными сторонами. Такую обработку выполняют на рейсмусовом станке.

На фрезерном станке можно фрезеровать прямолинейные кромки по линейке; фрезеровать криволинейные кромки по кольцу и шаблону; формировать элементы шиповых соединений; фрезеровать поверхности двойной кривизны; выполнять торцовое фрезерование канавок и резьбу по копиру. Фрезерование прямолинейных кромок ведется по направляющей линейке. При плоском фрезеровании кромок применяют линейку, состоящую из двух половин разной толщины, установленную так, что плоскость задней линейки касательно цилиндрической поверхности вращающихся лезвий ножевой головки, а передней отступает на величину снимаемого слоя древесины (обычно 1,5-2 мм) [24].

Фрезерование профилей у прямолинейных брусков (шпунтов, гребней), причем чаще всего после предварительного плоского фрезерования, выполняют с помощью сплошной направляющей линейки с прорезью для обрабатывающего инструмента.

Несквозное фрезерование профиля на части длины заготовки выполняют по упорам, устанавливаемым на направляющей линейке. Заготовку располагают на столе так, чтобы задний ее конец упирался в задний упор, а передний конец был несколько отклонен от линейки. Затем подвигают заготовку к фрезе, прижимают к направляющей линейке и продвигают вперед до переднего упора.

Торцовое фрезерование канавок и различных профилей можно выполнять на обычных фрезерных станках или специальных копировально-фрезерных станках с верхним расположением шпинделя.

Точение - один из наиболее распространенных видов обработки древесины при изготовлении художественных изделий. Точеные элементы применяют в мебели, интерьере, бытовой утвари, сувенирах, игрушках и других предметах. Для точеных изделий характерны широкое разнообразие, красота и законченность форм, высокая гладкость поверхности, богатство светотени, простота и быстрота изготовления. Точеные детали могут быть одновременно и конструктивными и декоративными.

Для токарных работ пригодны почти все породы древесины. Выбор породы определяется назначением, размерами, конструкцией, условиями использования изделия, а также требованиями художественно-декоративного характера. С точки зрения обработки материала предпочтительна однородная по плотности мелкослойная древесина. Не допускаются такие пороки, как несросшиеся, выпадающие, табачные сучки, кармашки, трещины и гнили. Такие же пороки, как волнистость, свилеватость, завитки не только не снижают качества материала, но значительно повышают его декоративные свойства.

Технологический процесс изготовления точеных деталей. В процесс входят операции раскроя древесины на черновые заготовки, склеивания блоков и щитков, черновой и чистовой обточки заготовок, подрезки торцов и отрезки выточенных деталей.

Чистовую обработку заготовок после разметки выполняют плоской стамеской (мейселем). При этом подручник устанавливают выше, чем при работе полукруглой стамеской. Если вытачивается цилиндрическая деталь, то на обоих ее концах сначала делают проточки-канавки до требуемого размера диаметра (разметочная проточка). Затем ведут чистовую обточку между ними до получения ровной и гладкой поверхности.

Во время точения стамеску держат наклонно так, чтобы тупой угол был выдвинут в сторону движения стамески. В другом положении стамеска будет сильно дрожать и рвать волокна древесины.

Точение конических поверхностей несколько сложнее, чем цилиндрических. Подготовив конусообразную болванку с необходимым припуском, устанавливают ее так, чтобы вершина конуса или его меньший диаметр были обращены к правой бабке. Наклоняют подручник и устанавливают его под заданным углом к оси точения (по шаблону). Сначала поверхность обрабатывают полукруглой стамеской, затем плоской. Точение нужно вести очень осторожно, снимая тонкую стружку. По мере срезания древесины подручник подвигают к заготовке и по его направлению выверяют наклон образующей вытачиваемого конуса.

При вытачивании сложных по профилю, крупных и полых деталей применяют особые приемы работ, главным образом лобовую обточку с закреплением черновой заготовки в передней бабке станка. Для крупных деталей заготовки склеивают в блоки. Так, для изготовления вазы склеивают блок из основания и девяти сегментов. Заготовку закрепляют на планшайбе так, чтобы центр планшайбы совпадал с центром заготовки. Вначале обтачивают внешнюю поверхность острой полукруглой стамеской. Стамеску следует держать под углом к обрабатываемой поверхности, чтобы ее режущая кромка срезала, а не скоблила стружку.

Обточку шара вначале выполняют обычным точением, затем полуфабрикат закрепляют в оправе на передней бабке и вытачивают начисто.

Шлифование, крашение, окраску, лакирование и полирование выточенных деталей выполняют, не снимая их с токарного станка, а подводя к поверхности вместо резца шкурку, тампон или кисть с отделочным составом [25].

2.4 Технология простых соединений деревянных деталей

После обработки вручную или на станках детали поступают на сборку. Детали представляют собой первичные сборочные единицы. Они могут быть массивными, т. е. изготовленными из цельного отрезка древесины, клееными в виде брусков или щитов, гнутоклееными, облицованными или необлицованными; иметь прямолинейную или криволинейную форму. Во всех случаях деталь-это часть изделия, имеющая законченную форму и точные размеры.

В зависимости от вида и конструкции изделия собирают непосредственно из деталей в один или несколько этапов с образованием промежуточных сборочных единиц. Так, при сборке рамы для картины или зеркала угловые соединения брусков собирают в неразъемные узлы (узловая сборка), получая готовое изделие. При сборке изделия более сложной конструкции, например столярного стола, процесс сборки расчленяют на ряд последовательно или параллельно выполняемых операций с формированием промежуточных сборочных единиц.

Такой порядок изготовления столярных изделий диктуется технологией и должен предусматриваться при разработке конструкции изделия. Правильно разработанной можно считать только такую конструкцию столярного изделия, которая позволяет обрабатывать детали на станках и расчленить процесс сборки на ряд самостоятельных несложных операций.

Рамки из брусков собирают с помощью концевых шиповых соединений.

При соединении углов на прямой сквозной шип видимыми остаются торец шипа и одна из его кромок; при соединении на сквозной шип с потемком виден только торец шипа. Потемок предохраняет соединение от выворачивания шипа из гнезда при сборке, а также позволяет скрыть стенки гнезда. Если нежелательно иметь открытым торцовый срез шипа, делают соединение на несквозной шип с потемком. Когда сечения деталей небольшие и необходимо увеличить площадь склеивания, и следовательно, прочность соединения, пользуются шиповым соединением с полупотемком.

Указанные виды соединений применимы как при угловом, так и при серединном соединении деталей.

Соединения "на ус" позволяют скрыть торцы брусков, которые плохо поддаются отделке. По сравнению с ранее рассмотренными, усовые соединения обладают меньшей прочностью и более сложны в изготовлении.

При формировании коробок угловые соединения стенок выполняют с помощью ящичных шипов. Открытое соединение на прямой ящичный шип отличается простотой изготовления и высокой прочностью. Однако выход торцов шипов с двух сторон приводит при изменении влажности древесины к их усушке или разбуханию, что может вызвать изменение их размеров, появление на поверхности неровностей, а также разрушение соединения. Для скрытия торцов коробку оклеивают толстым шпоном или фанерой.

Открытое соединение на шип "ласточкин хвост" по прочности уступает предыдущему, так как возможны сколы шипов, но в условиях переменной влажности оно более надежно.

Соединение вполупотай на шип "ласточкин хвост" имеет пониженную прочность из-за несколько меньшей площади склеивания. Его достоинство - ограниченная видимость торцов шипов, что для многих изделий имеет существенное значение.

Таким же достоинством обладает соединение в полный потай на шип "ласточкин хвост", но оно уступает по прочности предыдущим видам соединений.

Соединение с помощью вставных круглых шипов отличается простотой изготовления и достаточной прочностью, а соединение с помощью рейки-простотой изготовления, но невысокой прочностью.

Приведенные выше шиповые соединения применяют для изделий из массивной древесины. При изготовлении изделий коробчатой конструкции массивную древесину используют лишь в том случае, когда их размеры невелики (шкатулки, полки, навесные шкафчики, ящики письменных столов). При изготовлении изделий больших размеров применяют щитовые элементы из древесностружечных плит. При этом изделия могут быть неразборной конструкции и разборными.

Основные виды угловых соединений щитовых деталей из древесностружечных выполняются на клею, однако прочность таких соединений невелика ввиду рыхлости среднего слоя древесностружечной плиты. Поэтому при изготовлении мебели в основном применяют разъемные соединения щитовых элементов с помощью различного вида винтовых стяжек.

Соединения, выполненные в фальц или внакладку, придают изделию большую прочность, поэтому являются предпочтительными, однако при этом необходимо применять шурупы, что приводит к повышенным трудозатратам. Для изготовления задних стенок и доньев ящиков используют фанеру или древесноволокнистую плиту.

Собранные и выверенные сборочные единицы и детали после комплектования поступают на общую сборку в изделие. Изделия неразборной конструкции собирают с помощью шиповых вязок (чаще всего на вставных шипах) и клея, разборной конструкции-при помощи различного вида стяжек.

При сборке столярно-мебельных изделий этот процесс обычно расчленяют на ряд последовательно или параллельно выполняемых операций. Последовательно расчлененную сборку применяют главным образом для корпусных изделий несложной конструкции (платяных шкафов, кухонных шкафчиков и навесных полок). Сначала формируют корпус изделия, соединяя вертикальные и горизонтальные щитовые элементы, затем устанавливают неподвижно соединяемые с ним сборочные единицы и детали (заднюю стенку, направляющие ходовые бруски), которые придают жесткость и формоустойчивость корпусу. После этого устанавливают подвижные части изделия (полки, ящики, дверки) и декоративные элементы и лицевую фурнитуру.

Корпусные изделия собирают на одном рабочем месте в стационарном стапеле или на конвейере. Стапель - это вайма для обжима и фиксации корпуса изделия, имеющая систему упоров и зажимов, переставляемых на любой размер в зависимости от типа собираемого изделия. Для удобства выполнения различных операций при сборке стапель можно вращать и фиксировать в любом нужном положении [26].

2.5 Современные отделочные материалы для покрытия казахского стола

Для создания покрытия применяются различные материалы: лакокрасочные, пленочные, пластиковые и др.

Отделочные материалы должны обладать хорошей адгезией, то есть надежно сцепляться с древесиной. Самыми распространенными среди них являются лакокрасочные, наносимые на поверхность древесины в несколько слоев.

Для того чтобы снизить расход отделочных материалов при многослойной обработке, перед окрашиванием используют составы, заполняющие поры: грунтовки, шпаклевки и т. п. Благодаря предварительной обработке этими материалами, которые к тому же более дешевы, поверхность выравнивается, что способствует лучшей ее адгезии с эмалями и красками.

В зависимости от характера применяемых материалов и их декоративных свойств отделка может быть прозрачной, непрозрачной, имитационной и специальной. При прозрачной отделке сохраняется текстура древесного материала. Непрозрачное покрытие полностью скрывает естественный цвет и рисунок древесины. Имитационная отделка воспроизводит на обрабатываемой поверхности определенный цвет и рисунок. Специальная включает различные декоративные элементы.

Прозрачные покрытия применяют преимущественно в тех случаях, когда древесина, из которой изготовлена мебель, обладает красивой текстурой. Такие изделия рекомендуется использовать для оформления интерьера жилых помещений.

Прозрачное покрытие на обрабатываемой поверхности создают с помощью жидких или пленочных материалов. Такую отделку производят по древесине твердых и ценных лиственных пород.

Простейшим видом прозрачного покрытия является тонкий слой лака.

Непрозрачной отделке подвергают изделия из малоценных пород, текстура древесины которых не отличается красотой. Применяют этот вид отделки в тех случаях, когда необходимо придать поверхности высокую устойчивость к воздействию внешних факторов. Такое покрытие выполняют пигментированными эмалями, которые накладывают в несколько слоев.

Перед нанесением слоя декоративной краски первоначально устраняют с обрабатываемой поверхности глубокие неровности. С этой целью проводят ее шпаклевание и зачистку.

Имитационная отделка улучшает декоративные качества древесины. Она заключается в нанесении на поверхность листовых материалов и узлов, которые имитируют текстуру ценных пород древесины. Поверхность изделий из малоценных пород покрывают специальными красителями, оклеивают текстурной бумагой, пленками, декоративными пластиками.

Для того чтобы отделать поверхность древесины, выполняют несколько последовательных операций. Сначала готовят древесину к отделке, затем окрашивают ее, грунтуют, заполняют все поры и покрывают слоем древесного лака.

В зависимости от компонентов, которые входят в состав лака, различают натуральный лак и синтетический. Натуральный лак представляет собой раствор природных смол, синтетический - раствор искусственно полученных смол. В зависимости от растворителя, на основе которого готовится лак, лаки делятся на нитролаки, спиртовые и масляные. Спиртовые встречаются довольно редко.

Нитролак достаточно прост в использовании. Им можно покрывать все без исключения древесные породы. Кроме того, после высыхания на поверхности образуется прочная глянцевая пленка. Да и сохнет такой лак в течение нескольких минут.

Для того чтобы нанести нитролак на поверхность, понадобится кисть с натуральным ворсом или тампон. Небольшую поверхность лучше покрыть лаком с помощью кисти, тогда качество покрытия будет лучше.

Тонкое лаковое покрытие без подтеков образуется в том случае, если сначала грунтуют поверхность этим же лаком, а после полного высыхания наносят еще несколько слоев. Каждый последующий слой наносят на предыдущий при условии, что тот успел хорошо просохнуть. В противном случае на поверхности могут образоваться рябь и подтеки.

Получить глянцевую и ровную поверхность можно, если каждый слой после высыхания хорошо зачистить мелкозернистой шкуркой. Последний слой должен сохнуть немного дольше - примерно сутки. Чтобы лакированная поверхность при свете давала ровный блеск, на нее наносят ватным тампоном керосин или бензин после полного высыхания, а затем шлифуют мелкозернистой шкуркой и протирают суконкой или лоскутом замши. Для усиления блеска дополнительно наносят на поверхность полироль, которую можно заменить любым растворителем. Смачивают чистую льняную ткань в растворителе и натирают лаковое покрытие. Масляные древесные лаки считаются лучшими. Они образуют прочный и влагостойкий слой, который хорошо проявляет структуру и цвет древесины и обладает очень сильным блеском. Масляный лак, как и нитролак, можно наносить на поверхность всех без исключения пород древесины. Для этого используют кисти или ватный тампон, а маленькие детали просто опускают в емкость с лаком.

У всех видов лаков при длительном хранении консистенция становится гуще, при этом расход лака на каждый квадратный метр поверхности значительно увеличивается, и во время нанесения лака могут образовываться рябь и подтеки. Жидкий лак расходуется меньше, но слой получается очень тонкий. Жидкий лак очень хорошо впитывается в древесину, ложится ровным слоем, поэтому его лучше всего использовать при первом покрытии.

Число слоев лака зависит от консистенции самого лака: чем гуще лак, тем меньше слоев нужно положить. Густой лак наносят на поверхность 1 - 2 раза, а при использовании жидкого лака количество слоев увеличивают до 4 - 5 [27].

3. Организация уроков технологии по разделу "Художественная обработка материалов с элементами ДПИ" в 6 классе

3.1 Тематический план раздела "Художественная обработка материалов с элементами ДПИ" в 6 классе

Таблица 1. Тематический план раздела "Художественная обработка материалов с элементами декоративно - прикладного искусства" 6 класс

№ урока	Тема урока	Теоретические сведения, сообщаемые учащимся	Содержание практических работ	Наглядные пособия и дидактические материалы	Количество часов
					теор.	практ.	всего
1	2	3	4	5	6	7	8
1-2	Токарный станок. Оснастка и приспособления	Основы обработки древесины на токарном станке. Организация труда и правила техники безопасности	Управление токарным станком по дереву. Установка и закрепление заготовок. Черновое и чистовое точение	Таблица "Токарно-винторезный станок ТВ-6"	1	1	2
3-4	Стили мебели. Стол в народном стиле	Исторические сведения и виды столов. Традиционная казахская утварь (мебель) в быту.	Разработка эскиза стола. Технологическая схема обработки	Альбом по истории развития мебели. Таблицы: "Виды столов", "Виды круглых столов"	1	1	2
5-6	Резьба по дереву. Вытачивание ножек	Понятие о видах резьбы. Процесс резания при механической обработке древесины. Виды поверхностей деталей тел вращения	Упражнения в выполнении валиков. Подготовка заготовки для обработки. Разметка. Обработка на токарном станке.	Образцы-эталоны. Карточки задания "Учебные упражнения". Таблицы: "Инструмен-ты для точения древесины", "Скульптурные изделия из древесины"	0,5	1,5	2
7-8	Отделка деталей. Сборка стола	Способы отделки. Приемы работы при сборке с применением различных видов соединений	Отделка деталей. Сборка стола. Контроль качества по чертежу с помощью контрольно-измерительных инструментов	Карта контроля качества изделия	0,5	1,5	2
9-10	Работа с металлом. Виды гравирования	Художественная обработка металла как составная часть слесарного искусства и ее взаимосвязь с другими ремеслами. Краткие исторические сведения. Приемы безопасного труда	Выполнение эскизов изделий с простейшим орнаментом. Приемы перевода рисунка на металл	Экспонаты работ выполнение в технике филиграни	1	1	2
11-12	Технология изготовления филиграни	Характерные композиции и мотивы филиграни, выполненные мастерами различных стран и в разные эпохи. Особенности рабочих приемов выполнения филиграни	Технология и приемы получения изображения на металле. Выполнение эскиза браслета. Подготовка под разметку (перевод рисунка)	Образцы материалов, реактивов; припои - марки ПСР-37, ПСР-45.	0,5	1,5	2
13-14	Свойства материалов. Изготовление браслета	Достоинства и недостатки филиграни. Отделка металлических предметов	Выполнение браслета узорчатой прямоугольной формы. Гравирование под чернение	Образцы - эталоны, технологическая карта	0,5	1,5	2
15-16	Обработка кожи. Технология изготовления сувениров из кожи	Пластические возможности кожи. Особенности композиции изделия, влияние толщины кожи на декор выразит.	Разработка эскиза обложки для книги. Отделка кожи различными способами	Экспонаты кожаных изделий. Плакаты и рисунки сувенирных работ	1	1	2
17-18	Техника аппликации из кожи	Виды кож. Особенности инструмента и рабочих приемов. Подготовка кожи к работе	Перевод выкроек и изготовление трафаретов. Выкраивание деталей из кожи. Способы крепления аппликации	Таблица "Виды орнамента". Шаблоны для изготовления орнамента	0,5	1,5	2
19-20	Изготовление обложки для книги	Технологические приемы обработки кожи. Способы декоративной обработки кожи	Набор кожаного полотна из мелких кусков кожи. Выполнение оплетки	Карта контроля качества изделия	0,5	1,5	2
	итого				7	13	20

3.2 План-конспект урока на тему "Резьба по дереву. Вытачивание ножек" в 6 классе

План - конспект урока на тему "Резьба по дереву. Вытачивание ножек"

Цель урока:

- образовательная:

- ознакомить учащихся с видами резьбы по дереву, понятием скульптурной резьбы; освоение технологии точения на токарном станке, процесс резания при механической обработке древесины;

- развивающая:

- развивать умение выбирать формы, материал для выполнения скульптурной резьбы; подготавливать заготовки для обработки и наносить разметку; осуществлять обработку на токарном станке.

- воспитательная:

- воспитывать этнокультурную идентичность личности путем приобщения к традициям и ДПИ казахского народа с одновременным освоением ценностей мировой культуры.

Методы обучения: беседа; объяснение; метод демонстрации; тестирование; инструктаж; учебные упражнения (тренинг); практическая работа.

Тип урока: комбинированный.

Формы обучения: фронтальные, групповые, индивидуальные.

Объект труда: казахский круглый стол.

Материально-техническое оснащение урока:

-оборудование учебных мастерских, инструменты и приспособления, деревянные заготовки, проекторная доска, ноутбук.

Дидактическое оснащение урока:

- презентации (слайды), плакаты "Техника безопасности при работе на токарном станке"; технологическая карта "Изготовление казахского круглого стола"; образцы-эталоны, карточки задания "Учебные упражнения по изготовлению валиков"; таблицы: "Инструменты для точения древесины", "Скульптурные изделия из древесины"; тестовые задания, проверочные вопросы по ТБ "Шкала безопасности".