Bài giảng môn học Công nghệ lớp 11 - Tiết 19: Vật liệu cơ khí (Tiết 1)

Ngày soạn: 01-02-2008 Ngày giảng:..../......../............. Phần hai: Chế tạo cơ khí Chương III: vật liệu cơ khí và công nghệ chế tạo phôi Tiết:19 vật liệu cơ khí I/ Mục tiêu bài dạy: 1. Kiến thức: Giáo viên cần làm cho học sinh biết: +Tính chất, công dụng của một số vật liệu dùng trong ngành cơ khí 2. Kỹ năng: + Có thể xác định được tính chất đặc trưng của một số vật liệu thông thường và áp dụng của các vật liệu ấy trong thực tế 3. Thái độ: + Qua bài, biết được tính chất, ứng dụng một số vật liệu trong thực tế cuộc sống => Yêu môn học hơn II: Chuẩn bị: 1. Giáo viên: + SGK, Giáo án, sách: “ Gia công vật liệu” 2. Học sinh: + Sưu tầm một số vật liệu: Thép, Gang, Đồng... III/ Tiến trình : 1. ổn định lớp 2. Kiểm tra bài cũ 3. Bài mới Nội dung Phương pháp I- Một số tính chất đặc trưng của vật liệu: + Để chọn đúng vật liệu theo yêu cầu , cần biết đặc trưng của nó. + Bao gồm tính chất Cơ học, Lí học, Hóa học + Tính chất cơ học bao gồm: - Độ bền - Độ dẻo - Độ cứng 1. Độ bền: + Là khả năng chống lại biến dạng dẻo, phá hủy + Là chỉ tiêu cơ bản của vật liệu + Đặc trưng cho độ bền là Giới hạn bền: . + Giới hạn bền chia hai loại: - Giới hạn bền kéo , giới hạn bền nén (N/mm2) * Gv: Vì sao cần biết tính chất của 1 vật liệu trước khi sử dụng chúng? * Gv: Vì sao vật liệu cần có độ bền Nội dung Phương pháp 2. Độ dẻo: + Biểu thị khả năng biến dạng dẻo của vật liệu + Đặc trưng bởi độ dãn dài tương đối (%) 3. Độ cứng: + Khả năng chống lại biến dạng dẻo của lớp vật liệu bề mặt. + Độ cứng có các loại: - Độ cứng Brinen(HB).Đo vật liệu có độ cứng thấp - Độ cứng Rocven(HRC). Đo vật liệu có độ cứng trung bình. + Độ cứng: Vicker(HV). Đo vật liệu có độ cứng cao. II- Mộ số loại vật liệu thông dụng: * Ngoài các vật liệu kim loại, trong cơ khí còn sử dụng các loại vật liệu khác như: * Gv: Biến dạng dẻo là đặc tính có ích hay không có ích khi sử dụng vật liệu trong gia công cơ khí? * Gv: Trình bày 1 trong những thí nghiệm đo độ cứng. Tên vật liệu Thành phần Tính chất ứng dụng Vật liệu vô cơ - Hợp chất của nguyên tố KL & không phải KL, hoặc các nguyên tố không phải là KL VD: Gốm - Độ cứng cao - Bền nhiệt cao( 20000 - 30000c) - Đá mài - Mảnh dao cắt Vật liệu hữu cơ (Polime) Nhựa nhiệt dẻo -Hợp chất hữu cơ tổng hợp - VD: Poliamit (PA) - Chuyển trạng thái chảy dẻo ở nhiệt độ nhất định - Gia công nhiệt nhiều lần - Bền, chống mài mòn cao - Làm bánh răng cho máy kéo sợi Nhựa nhiệt cứng Hợp chất hữu cơ tổng hợp VD: Êpoxi - Không chảy, mềm ở t0 cao khi được gia công nhiệt. - Không dẫn điện - Bền - Cứng - Chế tạo tấm lắp cầu dao điện Vật liệu compôzít Compôzít nền là KL Các loại cácbít, VD: cácbít Vônfram ( WC) cácbít tantan (TaC), - Độ cứng cao - Độ bền cao - Bền nhiệt( 800-10000c) - Dụng cụ cắt Compôzít nền là vật liệu hữu cơ Nền là êpoxi, cốt là cát vàng, sỏi Nền là êpoxi cốt là Al2O3 - Độ cứng cao - Bền cao - Độ bền rất cao - Thâm máy công cụ - Cánh tay người máy IV/ Củng cố bài: + Một số tính chất đặc trưng của vật liệu + Một số loại vật liệu cơ bản trong chế tạo cơ khí V/ Hướng dẫn BT về nhà: + Đọc lại các kiến thức đã học + Sưu tầm một số vật liệu cơ bản trong thực tế VI/ Rút kinh nghiệm: ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... Ngày soạn: 01-02-2008 Ngày giảng:..../......../............. Tiết:20, công nghệ chế tạo phôi I/ Mục tiêu bài dạy: 1. Kiến thức: Giáo viên cần làm cho học sinh biết: +Bản chất của công nghệ tạo phôi bằng phương pháp đúc, cụ thể là đúc trong khuôn cát + Bản chất của công nghệ tạo phôi bằng phương pháp gia công áp lực, hàn 2. Kỹ năng: + Có thể nhận biết các sản phẩm trên thực tế được chế tạo từ phương pháp đúc và gia công bằng áp lực. 3. Thái độ: + Yêu thích môn học khi biết được vật liệu và phương pháp tạo ra các sản phẩm thực tế => yêu môn học hơn II: Chuẩn bị: 1. Giáo viên: + SGK, Giáo án, Sách “ Gia công vật liệu” + Vẽ bảng 16.1, Sưu tầm một số sản phẩm từ hai phương hàn 2. Học sinh: + Sưu tầm một số sản phẩm từ phương pháp đúc III/ Tiến trình : 1. ổn định lớp 2. Kiểm tra bài cũ 3. Bài mới Nội dung Phương pháp I- Công nghệ chế tạo phôi bằng phương pháp đúc: 1. Bản chất: Rót kim loại lỏng vào khuôn, chờ đông đặc => lấy sản phẩm có dạng lòng khuôn 2. Đặc điểm: * Ưu điểm: + Đúc được tất cả các KL, hợp kim + Có thể đúc vật rất nhỏ, rất lớn, rất phức tạp + Độ chính xác, năng suất cao * Nhược điểm: + Rỗ khí + Lõm co + Nứt sản phẩm 3. Đúc trong khuôn cát: Các công đoạn chính: * Gv: Hãy lấy một số VD sản phẩm( chi tiết) được tạo bởi phương pháp đúc? * Gv: Hãy đặt ra tình huống khi kim loại lỏng ở nhiệt độ cao đông đăcx sẽ để lại gì trong lòng sản phẩm? Sơ đồ chế tạo vật liệu từ phương pháp đúc trong khuôn cát: Tạo mẫu, hỗn hợp làm khuôn, lõi Làm lõi ( Sấy lõi) Làm khuôn ( Sấy khuôn) Nấu KL, rót KL lỏng vào khuôn Chờ đông đặc, rỡ khuôn, làm sạch + Chuẩn bị mẫu, vật liệu làm khuôn lõi: Mẫu bằng gỗ, nhôm. Vật liệu làm khuôn lõi: Cát, Đất sét, Phụ da, nước + Dùng mẫu => taok lòng khuôn + Vật đúc sử dụng ngay là Chi tiết đúc, phải qua gia công cắt gọt: Phôi đúc IV/ Củng cố bài: + Bản chất phương pháp đúc + Bản chất phương pháp gia công bằng áp lực V/ Hướng dẫn BT về nhà: + Ghi nhớ các kiến thức đã học + Sưu tầm sản phẩm từ phương pháp đúc, áp lực VI/ Rút kinh nghiệm: ......................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ Ngày soạn: 01-02-2008 Ngày giảng:..../......../............. Tiết:21 công nghệ chế tạo phôi I/ Mục tiêu bài dạy: 1. Kiến thức: Giáo viên cần làm cho học sinh biết: +Bản chất của công nghệ tạo phôi bằng phương pháp đúc, cụ thể là đúc trong khuôn cát + Bản chất của công nghệ tạo phôi bằng phương pháp gia công áp lực, hàn 2. Kỹ năng: + Có thể nhận biết các sản phẩm trên thực tế được chế tạo từ phương pháp đúc và gia công bằng áp lực. 3. Thái độ: + Yêu thích môn học khi biết được vật liệu và phương pháp tạo ra các sản phẩm thực tế => yêu môn học hơn II: Chuẩn bị: 1. Giáo viên: + SGK, Giáo án, Sách “ Gia công vật liệu” + Vẽ bảng 16.1, Sưu tầm một số sản phẩm từ hai phương hàn 2. Học sinh: + Sưu tầm một số sản phẩm từ phương pháp đúc III/ Tiến trình : 1. ổn định lớp 2. Kiểm tra bài cũ 3. Bài mới Nội dung Phương pháp II- Công nghệ chế tạo phôi dùng âp lực 1. Bản chất: + Dùng ngoại lực tác dụng vào vật liệu để biến dạng thành vật phẩm theo yêu cầu + Khối lượng, thành phần không đổi + Các phương pháp bằng áp lực: - Rèn - Dập 2. Đặc điểm: * Ưu điểm: + Phôi có cơ tính cao + Dễ cơ khí hóa, tự động hóa * Nhược điểm: + Không chế tạo được vật phức tạp + Không chế tạo được phôi từ vật liệu có độ cứng cao II- Công nghệ chế tạo phôi bằng phương pháp hàn: 1. Bản chất: + Là nối các chi tiết KL bằng cách nung nóng chỗ nối đến trạng thái chảy, dẻo 2. Đặc điểm: * Ưu điểm: + Tiết kiệm vật liệu + Nối được các KL có đặc tính khác nhau + Tạo được vật phức tạp + Có độ bền cao * Nhược điểm: + Dễ bị cong, vênh, nứt * Gv: Khi gia công áp lực khối lượng trước và sau khi gia công có thay đổi không? * Gv: Lấy VD 1 số phương pháp gia công áp lực. * Gv: Hãy lấy ví dụ một phương pháp hàn trong thực tế em biết? Nội dung Phương pháp 3. Một số phương pháp hàn: * Hồ quang tay: Dùng nhiệt của ngọn lửa hồ quang làm chảy KL nối, KL que hàn * Hàn hơi: Dùng nhiệt của phản ứng hóa học nung nóng chảy que hàn, KL hàn IV/ Củng cố bài: + Bản chất phương pháp đúc + Bản chất phương pháp gia công bằng áp lực V/ Hướng dẫn BT về nhà: + Ghi nhớ các kiến thức đã học + Sưu tầm sản phẩm từ phương pháp đúc, áp lực VI/ Rút kinh nghiệm: ......................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ Ngày soạn: 05-02-2008 Ngày giảng:..../......../............. Chương IV: công nghệ cắt gọt kim loại và tự động hóa trong chế tạo cơ khí Tiết:22,23 công nghệ cắt gọt kim loại I/ Mục tiêu bài dạy: 1. Kiến thức: Giáo viên cần làm cho học sinh biết: + Bản chất gia công bằng cắt gọt + Nguyên lí cắt, dao cắt + Các chuyển động khi tiện, khả năng gia công tiện 2. Kỹ năng: + Có thể biết được các chuyển động trong gia công cắt gọt + Phân biệt được các loại phoi trong gia công tiện 3. Thái độ: + Có ‏‎ý thức với môn học thông qua các ứng dụng của phương pháp trong thực tế II: Chuẩn bị: 1. Giáo viên: + SGK, Giáo án, Sách “ Gia công vật liệu” + Sưu tầm tranh máy tiện 2. Học sinh: + Sưu tầm một số sản phẩm từ phương pháp tiện III/ Tiến trình : 1. ổn định lớp 2. Kiểm tra bài cũ 3. Bài mới Nội dung Phương pháp I- Nguyên lí cắt và dao cắt: 1. Bản chất gia công cắt gọt: + Lấy đi một phần kim loại của phôi dưới tác dụng của dao cắt + Là phương pháp gia công phổ biến + Sản phẩm có độ chính xác cao 2. Nguyên lí cắt: a. Quá trình hình thành phoi: + Dưới tác động của lực cắt => Lớp KL bề mặt sẽ biến dạng => Tạo phoi 2. Chuyển động cắt: * Chuyển động chính * Chuyển động chạy dao * Chuyển động phụ 3. Dao cắt: * Cấu tạo: + Mặt trước( tiếp xúc phoi) + Mặt sau - Mặt sau chính, phụ + Lưỡi cắt chính: Giao tuyến mặt trước và mặt sau chính * Gv: Vật liệu KL bề mặt chịu những biến dạng nào để trở thành phoi? * Gv: Minh họa hình vẽ tạo thành phoi: Nội dung Phương pháp + Đỉnh dao: Giao tuyến 2 lưỡi cắt * Các góc của giao: + Góc trước : Tạo bởi mặt trước và mp song song mặt đáy. lớn => phoi thoát dễ + Góc sau : Tạo bởi mặt sau chính và tiệp tuyến với phôi tại đỉnh dao. lớn => ma sát dao và phôi nhỏ + Góc sắc : Tạo bởi mặt trước và mặt sau chính. nhỏ => dao sắc nhưng yếu * Vật liệu: Thân bằng thép. Lưỡi bằng vật liệu cứng, chịu mài mòn, bền nhiệt * Gv: Giá trị độ lớn của các góc của dao ảnh hưởng gì đến quá trình cắt gọt? IV/ Củng cố bài: + Bản chất gia công cắt gọt + Các chuyển động trong quá trình cắt gọt + Các loại phoi trong quá trình tiện V/ Hướng dẫn BT về nhà: + Ghi nhớ các kiến thức đã học + Có thể tham quan các cơ sở sản xuất có gia công tiện VI/ Rút kinh nghiệm: ......................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ Ngày soạn: 05-02-2008 Ngày giảng:..../......../............. Tiết:23 công nghệ cắt gọt kim loại I/ Mục tiêu bài dạy: 1. Kiến thức: Giáo viên cần làm cho học sinh biết: + Bản chất gia công bằng cắt gọt + Nguyên lí cắt, dao cắt + Các chuyển động khi tiện, khả năng gia công tiện 2. Kỹ năng: + Có thể biết được các chuyển động trong gia công cắt gọt + Phân biệt được các loại phoi trong gia công tiện 3. Thái độ: + Có ‏‎ý thức với môn học thông qua các ứng dụng của phương pháp trong thực tế II: Chuẩn bị: 1. Giáo viên: + SGK, Giáo án, Sách “ Gia công vật liệu” + Sưu tầm tranh máy tiện 2. Học sinh: + Sưu tầm một số sản phẩm từ phương pháp tiện III/ Tiến trình : 1. ổn định lớp 2. Kiểm tra bài cũ 3. Bài mới Nội dung Phương pháp Nội dung Phương pháp II- Gia công trên máy tiện: 1. máy tiện: 2. Các chuyển động khi tiện: * Chuyển động cắt(chính): Phôi quay tròn * Chuyển động chạy dao: Chuyển động chạy dao ngang Sng, chuyển động chạy dạo dọc Sd , chuyển động chạy dao nghiêng. * Chuyển động phụ 3. Các loại phoi: + Phoi dây + Phoi xếp + Phoi vụn 3. Khả năng gia công: + Mặt tròn xoay ngoài,trong + Tiện mặt đầu + Tiện rãnh + Cắt đứt * Gv: Quan sát cấu tạo máy tiện. Mô hình khổ lớn A0 * Gv: Có những chuyển động nào trong quá trình tiện. Chuyển động nào là chuyển động tạo ra quá trình cắt gọt ? IV/ Củng cố bài: + Bản chất gia công cắt gọt + Các chuyển động trong quá trình cắt gọt + Các loại phoi trong quá trình tiện V/ Hướng dẫn BT về nhà: + Ghi nhớ các kiến thức đã học + Có thể tham quan các cơ sở sản xuất có gia công tiện VI/ Rút kinh nghiệm: Ngày soạn: ...../......../ ............ Ngày giảng:..../......../............. Tiết:24 thực hành Lập quy trình công nghệ chế tạo một chi tiết đơn giản trên máy tiện I/ Mục tiêu bài dạy: 1. Kiến thức: Giáo viên cần làm cho học sinh biết: Q + Quy trình công nghệ chế tạo 1 chi tiết đơn giản trên máy tiện 2. Kỹ năng: + Biết lập quy trình chế tạo sản phẩm đơn giản từ phương pháp tiệ 3. Thái độ: + Có ‏‎ý thức tốt trong quá trình lao động sản xuất => yêu môn học II: Chuẩn bị: 1. Giáo viên: + SGK, Giáo án, Sách “ Gia công vật liệu” + Vẽ tranh 18.1; 18.2; 18.3; 18.4; 18.5 ; 18.6; 18.7 2. Học sinh: + Xây dựng các bước gia công( Hình thành ý tưởng từ nhà) III/ Tiến trình : 1. ổn định lớp 2. Kiểm tra bài cũ 3. Bài mới Nội dung Phương pháp I- Nội dung thực hành: - Tìm hiểu cấu tạo của chi tiết - Xây dựng quy trình chế tạo công nghệ II- Các bước tiến hành: Đề bài: Lập quy trình chê tạo chi tiết: 1. Tìm hiểu cấu tạo: + Chi tiết bằng thép + Cấu tạo gồm 2 phần, đường kính khác nhau + Hai đầu được vát mép * Gv: Để tạo được chi tiết, công việc đầu tiên là gì? * Gv: Hãy phân tích cấu tạo chi tiết của đề bài tập? * Gv: Yêu cầu gì về kích thước chiều dai và kính thước đường kính của sản phẩm và phôi? Nội dung Phương pháp 2. Quy trình: Bước 1: Chọn phôi, thỏa mãn: - Chọn đúng vật liệu - Đường kính, chiều dài cuẩ phôi lớn hơn kích thước cùng tên của sản phẩm Bước 2: Lắp phôi Bước 3: Lắp dao lên bàn xe dao Bước 4: Tiện mặt đầu(tiện khỏa) Bước 5: Tiện phần trụ ngoài theo kích thước Bước 6: Tiên trụ trong theo kích thước Bước 7: Vát mép mặt đầu Bước 8: Cắt đứt, chiều dài 40 Bước 9: Đổi đầu chi tiết và vát mép phần đuôi * Gv: Tiện mặt đầu với mục đích gì? Có thể tiện mặt đầu sau cùng không? * Gv: Trụ ngoài dài bao nhiêu, có đường kính bao nhiêu? * Gv: Trụ ngoài có D và L là bao nhiêu? * Gv: + Chi tiết có chiều dài là bao nhiêu? + Khi cắt đứt dùng dao cắt đứt. * Đánh gia kết quả thực hành: + Học sinh tự đánh giá kết quả thực hành + Giáo viên đánh giá cho điểm thực hành IV/ Củng cố bài: + Ghi nhớ các bước thực hiện 1 sản phẩm từ phương pháp tiện + Các khó khăn thường gặp trong thực hành & cách khắc phục V/ Hướng dẫn BT về nhà: + Lấy 1 sản phẩm đơn giản, tự lập quy trình công nghệ chế tạo VI/ Rút kinh nghiệm: ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... Ngày soạn: 15-02-2008 Ngày giảng:..../......../............. Tiết:25 tự động hóa trong chế tạo cơ khí I/ Mục tiêu bài dạy: 1. Kiến thức: *Qua Bài học sinh nắm được khái niệm: + Máy tự động + Máy điều khiển số + Người máy công nghiệp và dây truyền tự động * Biết biện pháp đảm bảo phát triển bền vững trong sản xuất cơ khí 2. Kỹ năng: + Nhận biết các loại máy tự động trong gia công cơ khí. + Lập được quy trình tự động sản xuất chi tiết cơ khí đơn giản 3. Thái độ: + Biết vai trò quan trọng của người máy công nghiệp + Thái độ đúng đắn với vấn đề môi trường trong sản xuất cơ khí II: Chuẩn bị: 1. Giáo viên: + Sách giáo khoa công nghệ 11 + Các tranh vẽ liên quan 2. Học sinh: + Sưu tầm một số hình ảnh về máy tự động III/ Tiến trình : 1. ổn định lớp 2. Kiểm tra bài cũ Câu hỏi: Nêu quy trình tạo một chi tiết cơ khí đơn giản 3. Bài mới Nội dung Phương pháp I- Máy tự động, Người máy công nghiệp, Dây truyền tự động: 1. Máy tự động: * Khái niệm: Là máy tạo ra được sản phẩm theo 1 quy trình lập sẵn, không cần sự tham gia trực tiếp của con người * Phân loại: Chia hai loại: + Máy tự động cứng: - Điều khiển nhờ cam - Cam được xem là nơi lưu trữ chương trình - Thay đổi chi tiết cần thay đổi cam + Máy tự động mềm: Có thể thay đổi chương trình hoạt động dễ dàng. 2. Người máy công nghiệp: * Khái niệm: + Thiết bị tự động hóa, đa chức năng, hoạt động theo chương trình * Gv: +Theo em thế nào là máy tự động? + Có thể có những loại máy tự động nào? VD: Máy tiện tự động CNC Nội dung Phương pháp + Có thể thay đổi hướng chuyển động, xử lí thông tin... * Công dụng: + Dùng trong sản xuất + Làm thay con người tại nơi môi trường độc hại 3. Dây truyền tự động: + Tổ hợp các máy, thiết bị, được sắp xếp theo trật tự xác định, thực hiện công việc thứ tự để hoàn thành sản phẩm + Dùng Rôbốt trong sản xuất => Tiết kiệm thời gian, hạ chi phí sản xuất... II- Các biện pháp đảm bảo sự phát triển bền vững trong sản xuất cơ khí: 1. Ô nhiễm môi trường trong sản xuất cơ khí: + Ô nhiễm môi trường, môi trường lao động là vấn đề cấp bách toàn cầu + Những chất thải: Dầu mỡ, Chất bôi trơn,...không xử lí thải trực tiếp vào môi trường. 2. Các biện pháp: * Phát triển bền vững là: Thỏa mãn nhu cầu của thế hệ hiện tại nhưng không ảnh hưởng đến khả năng thỏa mãn nhu cầu của thế hệ sau * Cần xây dựng hệ thống sản xuất Xanh - Sạch. Cụ thể: - Sử dụng công nghệ cao để tiết kiêm chi phí, nguyên liệu - Có biện pháp xử lí chất thải sản xuất - Giáo dục ý thức con người. * Gv: Thế nào là dây truyền tự động? * Gv: Hãy nêu ưu điểm của việc dùng Rôbốt trong sản xuất? * Gv: + Hãy đưa ra các biện pháp có thể, để cải tạo môi trường sống, môi trường lao động? + Đâu là những biện pháp quan trọng ? IV/ Củng cố bài: + Khái Niệm máy tự động + Người máy + Biện pháp phát triển bền vững trong sản xuất cơ khí V/ Hướng dẫn BT về nhà: VI/ Rút kinh nghiệm: ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... .......................................................................................................................