Ознакомление учащихся с технологическими машинами

Учебной программой уделяется большое внимание обучению учащихся станочным операциям и общим сведениям о машине. Это не случайно. Во-первых, одна из главных задач трудового обучения в девятилетней школе состоит в том, чтобы дать учащимся правильное представление о характере современного общественного производства и о путях его дальнейшего развития. Наиболее по­казательным в этом отношении является замена ручного труда механизированным и автоматизированным. Поэтому было бы недопустимым ограничиться в трудовом обучении ознакомлением учащихся только с ручными видами работ.

При обучении учащихся станочным операциям и при ознакомлении с общими сведениями о технологических машинах перед учителем труда, кроме общих учебно-воспитательных задач трудового обучения, ставятся следующие основные задачи:

раскрыть преимущества машинного труда по сравнению с ручным;

познакомить с общим устройством сверлильного и токарного станков для обработки древесины и металлов и дать на этой основе представление о технологической машине;

сформировать основные понятия о детали, механизме, машине. Дать представление о классификации машин;

обучить работе на деревообрабатывающих и металлорежущих станках. Дать представление об обработке материалов снятием стружки;

познакомить на базе деревообрабатывающих и металлорежущих станков с типовыми деталями машин, видами их соединений и механизмов;

Учебной программой по техническому труду в 5–9 классах по соображениям дидактики на обработку материалов вручную отводится больше времени, чем на обработку материалов на станках. Чтобы у учащихся не сложилось на этом основании неправильное представление о главенствующей роли ручной обработки материалов в условиях современного промышленного производства, учитель должен дать учащимся понятие о преимуществах машинного труда и показать его место в народном хозяйстве. Для этой цели обработка материалов на станках сопоставляется с обработкой материалов вручную по показателям, которые позволяют убедиться в ее преимуществе, а именно: производительность труда, точность обработки, трудоемкость процесса изготовления детали.

Раскрывая преимущества машинной обработки материалов по сравнению с ручной, следует в то же время предостеречь учащихся от недооценки значения слесарной и столярной профессии для народного хозяйства. Поэтому учитель, с одной стороны, подчеркивает, что ручная обработка не утратила и ещё долго не утратит своего самостоятельного значения, а с другой стороны, показывает на примерах, что, владея приёмами ручной обработки, легче овладеть работой на стайках.

Учащиеся знакомятся с машинами на практических занятиях в учебных мастерских на примере оборудования для обработки древесины и металлов резанием.

Учебной программой ставится задача создать у учащихся некоторое представление о классификации машин. Задача эта вполне обоснована и посильна, если опереться на опыт учащихся и их знания по основам наук.

В настоящее время машины принято делить на две большие группы. Это машины-орудия и машины-двигатели. В свою очередь, среди машин-орудий различают машины технологические, а также машины транспортные и транспортирующие. На занятиях в мастерских учащиеся знакомятся достаточно подробно и глубоко с технологическими машинами.

Формирование представлений о классификации машин строится на основе сопоставления различных машин по назначению и конструкции. При этом ставится задача показать, что при всем своем многообразии машины имеют много общего. Именно поэтому не обязательно знакомиться со всеми машинами (что практически и невозможно), чтобы составить себе представление о них. Достаточно рассмотреть наиболее типичные машины, по которым можно судить о родственных машинах, близких к типовым по своему назначению и конструкции. Например, опираясь на знания об устройстве токарного станка, можно создать у учащихся представление о металлорежущем оборудовании в целом. Таким образом, при формировании представления о классификации машин следует иметь в виду не ознакомление учащихся со всеми машинами, а обобщение знаний, которые были получены на занятиях по труду, предметам естественно-математического цикла и вне школы.

Большое значение придаётся ознакомлению учащихся с кинематическими схемами машин, так как именно на них легче всего показать то общее, что характерно для машин, различных по конструкции и назначению.

Знания учащихся по машиноведению широко используются при изучении обработки материалов на станках, и, наоборот, при формировании понятий по машиноведению учитель опирается на знания учащихся по обработке материалов на станках. Поэтому необходимо соблюдать определенную последовательность в чередовании учебного материала, чтобы избежать относительного опережения или отставания. Это достигается лишь в том случае, если учитель систематизирует учебный материал, руководствуясь следующими рекомендациями об этапах обучения:

1. Учащиеся знакомятся с общим устройством сверлильного станка и овладевают приёмами управления им, приёмами сверления и рассверливания отверстий. Вводятся понятия «деталь», «механизм», «машина», которые формируются на базе знаний учащихся об устройстве станка. Благодаря этому становится возможным создать у учащихся первые представления о типовых деталях, так как можно проиллюстрировать использование одинаковых деталей в различных станках. Вместе с тем можно познакомить на конкретных примерах с некоторыми специальными деталями (станина, шпиндель и др.).

2. Учащиеся знакомятся с устройством и работой токарных станков для обработки древесины и металлов. Токарный станок рассматривается как машина, состоящая из двигателя, передаточного механизма и рабочего органу Учащимся предлагается решить и дать соответствующее обоснование, является ли машиной сверлильный станок.

3. Учащиеся знакомятся с развитием орудий труда на примере деревообрабатывающих и металлорежущих инструментов и машин. Перед ними раскрывается перспектива дальнейшего развития обработки металлов снятием стружки за счет автоматизации технологического процесса.

5. Вводится понятие «типовые детали», рассматриваются виды соединений и механизмов. При этом используются знания учащихся об устройстве деревообрабатывающего и металлорежущего оборудования.

6. Обобщаются знания учащихся по обработке металлов на станках. Для этой цели сопоставляются различные виды обработки и характерные для них режущие инструменты. На базе знаний учащихся по физике рассматривается процесс образования стружки. Учащиеся знакомятся с видами работ по изготовлению деталей машин на металлорежущих станках.

Таким образом, учебный материал по изучению элементов машиноведения и обработки материалов на станках взаимосвязан, И от того, насколько умело будет обеспечена такая взаимосвязь в учебном процессе, зависит успех в решении тех задач, которые поставлены перед учителем в связи с обучением учащихся машинной технике и труду.

Изучение устройства сверлильного и токарного станков

Знакомство учащихся с машинной обработкой древесины и металлов на занятиях в мастерских ограничивается главным образом изучением сверлильного и токарного станков. На производстве же применяется много других станков. Поэтому учебный процесс должен строиться таким образом, чтобы учащиеся на примере сверлильного и токарного станков получили общее представление о станках и обработке материалов на них. Для этого нужно рассматривать каждый станок и вид обработки не сам по себе, а в связи с другими станками и другими видами обработки.

Сравнивая между собой различные группы станков, нетрудно увидеть в них много общего. Объясняется это тем, что обработка материалов на различных металлорежущих станках основана на одних и тех же законах физики, химии и других наук. Поэтому, усвоив общие закономерности, использованные при обработке материалов на металлорежущих станках, можно разобраться в принци­пе действия и устройства незнакомого станка.

Обучение работе на деревообрабатывающих и металлорежущих станках

Работа на станках связана с возможностью травматизма, поэтому особенное внимание должно быть уделено правилам безопасности труда. Опыт работы показывает, что учащиеся не всегда осознают грозящую им опасность и нарушают элементарные правила безопасности, пытаясь, например, остановить руками части станка, вращающиеся по инерции после выключения последнего, измерить на ходу станка деталь и др. Поэтому учитель подробно разъясняет учащимся правила безопасности труда и указывает, к чему может привести нарушение их. Конечно, предостерегать учащихся нужно так, чтобы не вызвать у них боязни к работе на станке. Известно, что некоторые учащиеся не сразу решаются работать на станке, и поэтому в процессе разъяснения правил безопасности нужно вселять в них уверенность в свои силы.

Работа на станке начинается с организации рабочего места. Учитель показывает на конкретных примерах, на что надо обратить особое внимание, например на правильное расположение инструментов в тумбочке и заготовок на стеллаже.

Непосредственной обработке материалов на станках предшествует ознакомление с приёмами управления: включение и выключение станка, переключение коробки скоростей и подач, перемещение рабочих органов. Особое внимание следует уделить разъяснению правил пользования рукоятками, так как учащиеся, не понимая, чем это грозит, пытаются иногда переключать рукоятки, не останавливая станка.

Работая на станках, учащиеся овладевают приёмами выполнения ряда операций. Так, после ознакомления с устройством и работой сверлильного станка и соответствующего инструктажа учащиеся накернивают центры будущих отверстий, закрепляют детали, подбирают и закрепляют сверла требуемого диаметра, подводят сверло к накерненному месту детали и выполняют сверление. Целесообразно предупредить учащихся, что сверло следует подавать равномерно, а по окончании сверления сквозного отверстия, когда сверло идет легче, необходимо с меньшей силой нажимать на ручку подачи. Следует предупредить и об опасности увеличения скорости подачи во время выхода сверла из сквозного отверстия.

С целью усовершенствования умений по сверлению на станке учащимся показывают приёмы сверления глухих отверстий, знакомят с применением переходных конусных втулок для крепления сверла больших диаметров и порядком сверления отверстий диаметром более 10—12 мм, показывают приёмы затачивания сверла.

Работая на токарном станке, учащиеся обтачивают наружные цилиндрические поверхности, подрезают торцы и уступы, отрезают заготовки. При этом могут применяться различные методики обучения трудовым операциям.

В одних случаях обучение строится так, чтобы учащиеся с первых уроков занимались общественно полезным трудом. Для этого объединяется изучение таких операций, как обтачивание наружной цилиндрической поверхности и отрезка, что даёт возможность с самого начала придать работе учащихся производственный характер.

Изучение каждой новой операции, приёма начинается с демонстрации его учителем, после чего 1–3 учащихся воспроизводят то, что они видели. Если учитель убеждаётся, что новый материал воспринят правильно, он предлагает учащимся приступить к работе. В процессе работы учащиеся должны себя контролировать. Поэтому очень важно вооружать их критериями для самоконтроля, на основании которых они могли бы судить, насколько успешно идет работа. Такими критериями могут быть цвет стружки, вибрация резца, чистота обработанной поверхности и др.

В процессе работы учащихся на деревообрабатывающих и металлорежущих станках следует знакомить их с типовыми деталями машин, механизмами, видами их соединений.

Для развития технического кругозора учащихся особенное внимание следует обращать на то, что детали машин непрерывно совершенствуются. Например, в последние годы в машиностроении появляются подшипники, изготовленные не из металлов, а из других материалов.

Заканчивая ознакомление учащихся с обработкой материалов снятием стружки, целесообразно обобщить их знания на примере резки металлов на станках. При этом учитель подчеркивает, что сущность процесса стружкообразования остается неизменной, несмотря на то, что внешний вид стружки может быть различный (сливная стружка, стружка скалывания и надлома) в зависимости от обрабатываемого материала и режима работы. Сам процесс стружкообразования может быть раскрыт перед учащимися на научной основе, так как они знакомы по курсу физики с упругой и пластической деформациями материалов, которыми сопровождаётся резка металлов. Учащиеся подготовлены также к пониманию таких явлений, сопутствующих процессу резки металлов, как трение, нагревание заготовки, стружки и инструмента.

Обобщению подлежат также знания учащихся об инструменте, применяющемся для резки материалов. В связи с этим целесообразно, знакомя учащихся с новыми операциями, сопоставлять режущие инструменты по конструкции, показывая, что в них есть общего и различного. Так, например, токарный резец может быть рассмотрен в сравнении с зубилом. При этом делается вывод, что режущая часть резца, как и всех других режущих инст­рументов, имеет форму клина. Но форма режущей части токарного резца, если ее сравнить с режущей частью зубила, является более сложной, что объясняется более трудными условиями работы, в которых находится станочный инструмент.

Говоря о преимуществах обработки материалов резкам по сравнению с другими способами изготовления деталей, применяющихся на современных промышленных предприятиях, следует указать, в первую очередь, на следующие из них: возможность достижения любой практически необходимой точности; возможность получения детали любой конфигурации; относительная дешевизна.