Выбор измерительного инструмента

Таблица 9 Зависимость выбора точности мерителя от измеряемой величины

По линиям пересечения видно, что если допуск на изготовление равен 0,02 мм, то для контроля деталей диаметром 25 мм и 50 мм нужны инстру­менты с разной степенью точности. После уяснения этой таблицы учащи­еся смогут правильно выбрать требуемый инструмент для контроля.

ных и железнодорожных колес. Ведь там на холодную колесную пару надевают стальной бандаж, разогретый токами высокой час­тоты. Остыв, он так соединяется, что снять его (при износе) могут только в депо, на колесотокарных станках.

После знакомства с определением посадки целесообразно пе­рейти к ознакомлению учащихся с понятием «квалитеты» и их числом, принятым в машиностроении для самой распространен­ной градации размеров от 1 до 500 мм. В английском и немецком языках это понятие означает «качество». Применительно к нашей терминологии квалитеты можно ассоциировать с классами точно­сти. Их 19. Нужно обязательно обратить внимание учащихся на 01 и 0, пояснив, что они также входят в это число. Затем на доске в строчку пишут квалитеты и под каждой группой в динамике выде­ляют их применяемость.

Квалитеты и их применяемость

01012345- 6781011- 12 13 14 15 16 17-

для особо точных для точных для неответственных

ответственных ответственных (свободных)

деталей деталей размеров

Учащихся знакомят с обозначениями посадок на чертеже и поясняют, что по международным их обозначениям легко опреде­лить, о вале или об отверстии идет речь.

Пример: 40N7 — отверстие с номинальным 40 мм, которое надо выполнить с отклонением N по 7-му квалитету.

95 е 6 — вал с номинальным 95 мм, который надо выполнить с отклонением е в 6-м квалитете.

Как показывает практика, учащиеся это легко понимают и, таким образом, готовы к работе со справочными таблицами.

Следует учесть, что в справочной литературе все отклонения даны в микрометрах (мкм), а в чертежах принято проставлять их в миллиметрах (мм). Это на первых порах приводит к ошибкам в записях. Чтобы избежать их, целесообразно на доске выполнить следующую запись:

1 мкм = 0,001 мм

7 мкм = 0,007 мм

12 мкм = 0,012 мм

141 мкм = 0,141 мм

1021 мкм = 1,021 мм.

Учащиеся вслед за учителем вписывают эти размерности в свои

рабочие тетради.

Следует пояснить, что после запятой должно быть три знака, т. е. ставят такое количество нулей, которое доводит общее число

знаков до четырех.

Покажем на конкретном примере, как можно использовать изученный материал в практической работе. Каждый чертеж со­держит сведения о размерах деталей. В современной производствен­ной документации допускается двойной вариант указания откло­нений. Например, 40 f 7 по справочной таблице расшифровыва­ется так:

или предпочтительнее: 40 f 7 ( ).

Как видим, здесь обозначают и посадку, и отклонения. Однако и в первом и во втором случае нужно уметь определить предель­ные размеры годной детали. Учащиеся при этом часто ошибаются, и дело не столько в слабом умении считать, сколько в методике производства расчетов. С первого знакомства с правилами опре­деления допустимых размеров устанавливается понятное для школьников условие: вычисления надо производить в столбик, так, чтобы «запятая всегда была под запятой». Тогда ошибки будут ис­ключены.

Со временем упражнения позволят безошибочно делать такие расчеты в уме, ко на первых порах предлагаемая методика оправ­дана.

Полезно и упражнение, связанное с выбором годных размеров деталей для определенных отклонений, например, для указанного случая:

40,005; 39,970; 39,945; 39,965; 39,980; 40,000; 39,960.

Учащиеся отбирают бракованные детали, что помогает лучше­му осмыслению предельных размеров. А расчет, во сколько может обойтись партия загубленных лишь по одному параметру деталей, может стать существенным воспитательным фактором.

Использование понятий «вал» и «отверстие» должно в пред­ставлении учащихся ассоциироваться с определениями «охваты­ваемого» и «охватывающего» размеров. Чтобы они не путали их, необходимо использовать зрительный образ. Например, рисунок гайки, отворачиваемой ключом, где зев последнего будет охваты­вающим, а расстояние между гранями гайки — охватываемым раз­мером, или изображение паза со шпонкой и т.п.

Вот еще один пример. Учитель говорит: «В технике абсолютно равноправно используются две системы — система вала и система отверстия. Но одна из них все же применяется намного чаще. Да­вайте, определим, какая и почему. Познакомимся вначале с опре­делениями».

«Система отверстия — способ образования посадок при соеди­нении вала с отверстием за счет изменения размеров вала. Диаметр отверстия при этом остается неизменным».

«Проще говоря, — продолжает он, — имеется подшипник, у внутреннего кольца которого строго определенный и очень точ­ный размер 10 мм. Нужно изготовить шесть валиков с различной степенью зазора или натяга после сборки (например, 10,0; 10,02; 10,04; 10,05; 10,06; 10,08 мм). Какие для этого могут понадобиться режущие и измерительные инструменты?»

Если кто-либо из учащихся не ответит на вопрос сразу, ответ вырабатывается путем коллективных усилий: универсальный ин­струмент — проходной упорный резей и универсальный измери­тельный инструмент — гладкий микрометр с пределом измерений от 0—25 мм и с ценой деления 0,01 мм.

Затем учащиеся знакомятся со вторым определением: «Система вала — способ образования посадок при соединении вала с отверстием, когда диаметр вала не изменяется. В зависимо­сти от желаемого типа посадки отверстия выполняются различны­ми по диаметру».

Берем соответствующую ситуацию: имеется электродвигатель с постоянным (уже выточенным и отшлифованным до сборки дви­гателя) диаметром ротора. На него нужно надеть втулки с таким же перепадом диаметров.

Для их изготовления понадобится несколько инструментов (сре­ди них есть такие, которые серийно не выпускаются, и их надо будет специально изготавливать):

два-три сверла, чтобы получить отверстия с определенным при­пуском;

шесть разверток, точно обеспечивающих требуемые размеры; шесть гладких калибр-пробок, чтобы проверить размеры полу­ченных отверстий (на каждый размер — свой комплект, состоя­щий из проходных ПР и непроходных НЕ пробок).

А теперь, давайте, сравним два способа соединения валов и от­верстий и решим, как дешевле достичь желаемого типа посадки? Очевидно, что упор при этом делается на несколько моментов: бытовой опыт учащихся; включение доказательного рассуждения о самоочевидном; осмысленное восприятие материала с перено­сом знаний в конкретную ситуацию.

Особенно важным при изучении технологии обработки метал­лов является определение отклонений на размеры с неуказанны­ми допусками. Чаще всего на доске или в индивидуальных черте­жах такие размеры ставят без отклонений. Задание выдается, как правило, без указаний, как их выполнять. И приемка готовых из­делий также производится по принципу «приближения» к задан­ному размеру. Между тем поиску отклонений на так называемые свободные размеры необходимо уделять внимание с первых же уп­ражнений. Учащимся надо объяснить, что свободным называется размер, проставленный на чертеже без посадки или без отклоне­ний. На доске рисуется эскиз детали. Если теперь выделить цвет­ным мелом свободные размеры, то правомерно поставить вопрос: «Как их выполнять?» Чаще всего у школьников представление о том, каких размеров придерживаться, склоняется к «произволь­ному». Вот почему им следует заучить еще три простых правила — в дополнение к означенным в начале рассказа о предлагаемой ме­тодике. Одновременно разговор переводится в плоскость техничес-

ких требований, а именно: если в чертеже никаких указаний нет, то отклонения на свободные размеры находят по 14-му квалитету.

Правило 3. Если свободный размер проставлен на валу (охва­тываемом размере), то отклонения находят по h 14.

Правило 4. Если свободный размер записан на отверстии (охва­тывающем размере), отклонения находят по H 14.

Правило 5. Если свободный размер линейный (проставлен на длине, глубине, высоте), то отклонения находят js 14 (йот эс).

Обучение учащихся чтению показаний на универсальных изме­рительных инструментах и приборах сопровождается определен­ными трудностями, так как при демонстрации этих средств не видно положений шкал, а плакаты или зарисовки на доске не дают ясного представления о происходящем. В связи с этим можно рекомендовать изготовление простых макетов с увеличенными раз­мерами устройств, предназначенных для чтения показаний.

Вопросы и задания для самоконтроля

1. Дайте определение выражению «основные понятия производства».

2. Определите содержание понятия «производственный процесс».

3. Покажите схематически взаимоотношения «человек— природа»; рас­
шифруйте входящие понятия.

4. Охарактеризуйте составляющие современное производство компо­ненты.

5. Дайте примерное разделение главных производственных понятий.

6. Какие факторы влияют на методику формирования основных по­нятий?

7. Очертите возможные межпредметные связи на примере изучения
машин.

8. Покажите значение знания ГОСТов для будущей трудовой деятель­ности (примеры выбираются произвольно).

9. Определите основные условия формирования знаний по стандарти­зации, допускам и техническим измерениям.

10. Проанализируйте, какие темы программы наиболее удобны для
формирования:

а) экономической грамотности учащихся?

б) экологических представлений школьников?

Глава 16

МЕТОДИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ

ФОРМИРОВАНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ

ГРАМОТНОСТИ НА УРОКАХ ТЕХНОЛОГИИ

Концепция технологического образования школьников в об­щеобразовательных учреждениях Российской Федерации основы­вается на том, что отечественная школа выступает в роли инсти­тута общества, удовлетворяющего потребность в подготовке моло­дежи к жизни и реальной трудовой деятельности.

Одной из граней такой подготовки всегда являлась графическая

грамотность.

Расширение требований к технологической культуре общества, выдвигаемых окружающей техносферой, еще более подтвердило значимость «языка техники» для углубления знаний о технологи­ческом мире.

Между тем в программах общеобразовательных школ из года в гол происходили подвижки: предмет «черчение» переносим снача­ла из VII в VIII, а затем в IX класс. Объективных причин, объясня­ющих это обстоятельство, нет. Все понимают, что графическая грамотность стала таким же элементом общечеловеческой культу­ры, как компьютерная, и поэтому требует формирования элемен­тарных умений чтения чертежей с самого раннего школьного воз­раста. С необходимостью прочитать чертеж и понять содержащую­ся в нем информацию школьник сталкивается уже с первых заня­тий по трудовому обучению. И такая потребность должна воспол­няться учителем технологии еще и по той причине, что невозмож­но провести грань между этими учебными дисциплинами, так как в трудовой подготовке школьников они представляют органиче­ское единство понятий, умений и навыков.

Складывается парадоксальная ситуация. С одной стороны, в программе технологии в V—VII классах заложены обязательные элементы графической грамотности, а с другой стороны, в той же программе графика как элемент, интегрированный в технологию, изучается лишь на последних этапах.

Таким образом, можно констатировать, что фактически осно­вы графической грамотности школьников закладываются на заня­тиях технологии.

16.1. ЭТАПЫ СИСТЕМАТИЗАЦИИ ГРАФИЧЕСКИХ ПОНЯТИЙ (ПО КЛАССАМ)

Сегодняшнее состояние техносферы характеризуется необходи­мостью обеспечения взаимозаменяемости деталей в массовом про­изводстве, расширением объема технической информации, пере­даваемой чертежами. Установленные международными стандарта­ми условности и упрощения используются практически во всех развитых странах.

Выше неоднократно подчеркивалась важность и необходимость целенаправленной системной деятельности учителя технологии. Это в равной степени относится и к графическим знаниям. Одним из показателей профессиональной подготовленности специалиста в любой производственной сфере является способность абсолютно­го владения информацией, содержащейся в технической и техно­логической документации. Развитые пространственные представ­ления и образное мышление, понимание графического представ­ления информации — это качества, без которых немыслим специ­алист, подготовленный к преобразовательной деятельности. По­нятно, что чем раньше начинается развитие таких способностей, тем быстрее формируются основы графических знаний, тем шире графические умения и навыки могут быть использованы школь­никами в учебной практике. Они востребуются на уроках матема­тики, физики, естествознания и других и будут применены в про­изводительном труде.

Анализ программы технологии показывает, что системность в ознакомлении школьников с вопросами графики предусмотрена на всех этапах трудового обучения в учебных мастерских.

В V классе Технические сведения:

• виды изделий и представление о конструкторской документа­ции;

•понятие о чертеже, техническом рисунке, эскизе;

• представление об европейской системе расположения изобра­жений;

• понятия о линиях чертежа и особенностях их начертания;

• знакомство с основной надписью и ее содержанием;

• правила нанесения размеров на чертеже;

• первоначальные представления о кинематических схемах и про­стейшие обозначения в них;

• сборочный чертеж. Правила чтения сборочных чертежей.

Практические работы:

•составление технического рисунка или эскиза детали призма­тической формы с одним - двумя элементами;

•чтение чертежей и инструкционно-технологических карт из­готавливаемых деталей.

В шестом и седьмом классах формирование системы графиче­ской грамотности продолжается. Углубление и расширение знаний плавно переходит от темы к теме, возрастая по мере усложнения изучаемого материала.

В VI классе Технические сведения:

•содержание чертежа деталей цилиндрической формы. Выбор числа видов на чертеже;

■ элементарные понятия о разрезах и сечениях;

• знакомство с понятием базовой поверхности и особенностями
простановки размеров от базы;

• ознакомление с видами у деталей призматической формы. Изу­
чение содержания чертежей деталей из сортового проката;

• определение по чертежу конструктивных элементов деталей;

• ознакомление с условными обозначениями шероховатости по­верхности;

■ элементарные понятия особенностей простановки размеров на

сборочных чертежах изделий.

Практические работы:

• чтение чертежей;

• выявление технических требований, предъявляемых к детали;
•чтение сборочных чертежей изделий с шиповыми соедине­ниями;

• чтение технологических карт.

В VII классе Технические сведения:

• первоначальные представления о содержании чертежей дета­
лей, форма которых образована сочетанием цилиндрических, ко­нических и фасонных поверхностей;

• понятия об обозначениях резьбы на чертеже, умение определять ее параметры по условным обозначениям;

• ознакомление с обозначениями отклонений от правильной геометрической формы и взаимного расположения поверхностей;

•ознакомление с техническими требованиями на чертежах и особенностями их содержания;

понятие о сборочных чертежах и их чтение.

Практические работы:

• чтение чертежей и составление эскизов деталей с конической
и фасонной поверхностями; 217

•простановка размеров с учетом базовых поверхностей;

•составление эскизов деталей с конструктивными элементами: уступами, пазами и т.п.;

• составление эскизов изделий с наружной и внутренней резьбой;

•составление технологических карт.

Из анализа программы по технологии четко просматривается, что изучаемые вопросы органически связаны с умением глубоко воспринимать содержание чертежа, все заложенные в его графи­ческом образе сведения. Спрессованная в конкретные уроки про­грамма по технологии не предусматривает специального выделе­ния часов для ознакомления учащихся с вопросами технического черчения. Поэтому речь может идти только о попутных, в процес­се изучения технологии, сообщениях учителем сведений, которые должны вместе с тем, однако, формировать стройную, последова­тельную систему представлений. В таком случае они должны быть четко продуманы, привязаны к изделиям, способным служить иллюстрацией объясняемым понятиям.

Все сказанное выше требует от учителя технологии целена­правленных систематических действий по формированию фунда­мента графической грамотности школьников. Такая возможность совершенно официально предоставляется учителю технологии в соответствии с решением коллегии Министерства образования Российской Федерации (Приказ МО РФ от 5 июля 2000 г. № 2043; «О проблемах и перспективах развития образовательной области «Технология* в общеобразовательных учреждениях Российской Федерации и подготовке учащихся к трудовой деятельности»). Разре­шается обучение черчению осуществлять в двух формах: в виде са­мостоятельного учебного предмета в VIII или IX классах основной школы и — на протяжении всех лет обучения в процессе изучения предмета «Технология». При работе по последнему варианту задача учителя технологии по системному формированию графической грамотности школьников будет решаться более продуктивно.