рабочая программа - Балаковский Институт Техники, Технологии

Балаковский инженерно-технологический институт-филиал федерального
государственного автономного образовательного учреждения высшего
профессионального образования «Национальный исследовательский
ядерный университет МИФИ»
Кафедра «Технология и автоматизация машиностроения»
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по дисциплине
«Оборудование машиностроительных производств»
направления подготовки
«151900.62 «Конструкторско-технологическое обеспечение
машиностроительных производств»
Профиль «Технология машиностроения»
форма обучения очная
курс 3
семестр 6
зачетных единиц 3
часов в неделю 4
академических часов 144
в том числе:
лекции 28
коллоквиум 8
практические занятия
лабораторные занятия 36
самостоятельная работа 72
зачет
экзамен 6
РГР –
курсовая работа –
курсовой проект –
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры
«_» ________ 201_ года, протокол № _
Зав. кафедрой _____________/______________/
Рабочая программа утверждена на заседании
УМКС/УМКН
«__» ________ 201_ года, протокол № _
Председатель УМКС/УМКН _______/______________/
Балаково 2014
1. Цели и задачи дисциплины
Цель преподавания дисциплины: Обеспечить окончательное формирование
профессионализма инженеров – технологов в данной области, научить их грамотно
выбирать необходимое оборудование, заказывать и эксплуатировать его, а также при
необходимости проектировать отдельные его части, дать представление о тенденциях
развития технологического оборудования, прогнозирования его качества и надежности.
Задачи изучения дисциплины: Создание у студентов основ теоретической подготовки,
позволяющей ориентироваться им в работе металлорежущего оборудования, формирование
научного мышления, в частности, правильности понимания границ применимости
различных видов станочного оборудования; умений оценивать результаты научноисследовательских и экспериментальных работ в области станкостроения.
2. Место дисциплины в структуре ООП ВПО
Перечень дисциплин, усвоение которых необходимо для изучения данной дисциплины:
сопротивление материалов, теория механизмов и машин, детали машин, основы технологии
машиностроения, резание металлов и режущий инструмент, технологические процессы в
машиностроении.
3. Требования к результатам освоения дисциплины
Изучение дисциплины направлено на формирование следующих компетенций:
 владение культурой мышления, способностью к обобщениям, анализу, восприятию
информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК-1);
 умение логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь
(ОК-2);
 умение использовать нормативные правовые документы в своей деятельности (ОК-5);
 способность использовать основные закономерности, действующие в процессе
изготовления машиностроительной продукции для производства изделий требуемого
качества, заданного количества при наименьших затратах общественного труда (ПК-1);
 способность
применять
способы
рационального
использования
сырьевых,
энергетических и других видов ресурсов в машиностроительных производствах,
современные методы разработки малоотходных, энергосберегающих и экологически
чистых машиностроительных технологий (ПК-4);
 способность участвовать в постановке целей проекта (программы), его задач при
заданных критериях, целевых функциях, ограничениях, разработке структуры их
взаимосвязей, определении приоритетов решения задач с учётом правовых и
нравственных аспектов профессиональной деятельности (ПК-6);
 способность участвовать в разработке обобщенных вариантов решения проблем,
связанных с машиностроительными производствами, выборе на основе анализа
вариантов оптимального, прогнозировании последствий решения (ПК-7);
 способность участвовать в разработке проектов изделий машиностроения с учетом
технологических, конструкторских, эксплуатационных, эстетических, экономических и
управленческих параметров (ПК-8);
 способность принимать участие в разработке средств технологического оснащения
машиностроительных производств (ПК-9);
 способность разрабатывать (на основе действующих стандартов) техническую
документацию (в электронном виде) для регламентного эксплуатационного
обслуживания средств и систем машиностроительных производств (ПК-13);
 способность разрабатывать проектную и рабочую техническую документацию
машиностроительных производств, оформлять законченные проектно-конструкторских
работы (ПК-14);
 способность участвовать в мероприятиях по контролю соответствия разрабатываемых
проектов и технической документации действующим стандартам, техническим условиям
и другим нормативным документам (ПК-15);
 способность участвовать в разработке и внедрении
изготовления машиностроительных изделий (ПК-21);
оптимальных
технологий
 способность выполнять мероприятия по эффективному использованию материалов,
оборудования, инструментов, технологической оснастки, средств автоматизации,
алгоритмов и программ выбора и расчетов параметров технологических процессов (ПК22);
 способность выбирать материалы и оборудование и другие средства технологического
оснащения и автоматизации для реализации производственных и технологических
процессов (ПК-23);
 способность участвовать в организации на машиностроительных производствах рабочих
мест, их технического оснащения, размещения оборудования, средств автоматизации,
управления, контроля, диагностики и испытаний (ПК-26);
 способность разрабатывать планы, программы и методики, другие текстовые документы,
входящие в состав конструкторской, технологической и эксплуатационной
документации (ПК-34);
4. Распределение трудоемкости дисциплины по темам и видам занятий
1
1-3
2
3
3
4
4
4
5
4
6
5-7
7
7
8
1
2
СРС
(теор.ку
рс)
1
4
Общие сведения о
металлорежущих станках.
Классификация . Основные
показатели станков
Формообразование поверхностей
и кинематическая структура
станков
Кинематическая настройка
станков
Приводы главного движения и
движения подач
Гидрооборудование
металлорежущих станков
Базовые и шпиндельные узлы
станков
Тяговые устройства для
приводов. Типовые механизмы
станков
Общая характеристика и
классификация систем
Пр. зан.
3
Лаб.заня
тия
№ темы
2
Лекции/
интеракт
№ недели
1
Наименование темы
Всего/ин
теракт
№ модуля
Часы
5
6
7
8
9
4
2
12/2
5/2
9/2
3/2
6
7
1
6
6
1
5
7/1
2/1
5
12/1
2/1
10/2
2/2
2
4
8
3
2
8
8-9
9
9
10
10
11
10
12
11
13
1118
14
Итого
управления
Структура и основные блоки
УЧПУ
Основные узлы и механизмы
станков с ЧПУ
Токарные , токарно-карусельные
станки
Токарно-револьверные, токарные
автоматы и полуавтоматы
Затыловочные станки.
Компановка и конструкция
токарных станков с ЧПУ.
Станки сверлильной и расточной
группы
Станки шлифовальной группы
11/2
2/2
8/2
2/2
6
10/2
2/2
8
8/2
2/2
6
9/2
2/2
25
2
144/18 28/18
Всего
№
темы
часов лекции
1
2
3
1
2
1
2
5
2-3
3
3
3-4
4
1
5
5
1
5
6
2
6
7
2
7
8
2
8
9
2
9
10
2
10
11
2
11
4
5
7
20
36
3
79
5. Содержание лекционного курса
Тема лекции.
Вопросы, отрабатываемые на лекции.
4
Общие сведения о станках. Основные определения и классификация
станков. Основные показатели станков
Способы образования поверхностей при обработке на станках
Кинематика станков. Движения в станках и их обеспечение компоновкой оборудования. Кинематическая группа и ее структура.
Настройка станка. Кинематические расчеты. План анализа кинематической структуры станка
Характерные и типовые механизмы в станках, устройство узлов. Особенности подвижных соединений в станках.. Коробки передач.
Механизмы для преобразования вращательного движения в
поступательное. Механизмы прерывистого движения. Муфты,
тормозные, блокировочные и фиксирующие устройства.
Гидрооборудование металлоржущих станков.Гидропривод.Насосы и
цилиндры.
Базовые и шпиндельные узлы станков. Типы станин и плит.
Назначение направляющих и их классификация. Шпиндельные узлы
станков.
Тяговые устройства для приводов станка. Реечная передача, передача
винт гайка скольжения. Привод подач с числовым программным
управлением.
Кулисные
приводы,
кулачковые
механизмы,
мальтийские и храповые механизмы,муфты
Понятие о системах управления станками. Системы программного
управления: путевая, в функции давления, посредством кулачков,
копировальная, цикловая. Системы числового программного
управления.
Структура и основные узлы УЧПУ. Устройства ввода информации.
Блоки управления и интерполяции. Датчики , блоки.
Основные узлы и механизмы станков с ЧПУ. Приводы главного
движения, шпиндельные узлы. Приводы подач и позиционирования.
Станки для обработки тел вращения. Токарно-винторезные станки.
Конструкции узлов токарно-винторезных станков. карусельные станки.
12
2
12
13
2
13
14
2
14
Револьверные
станки.
Многорезцовые,
копировальные
многорезцовокопировальные
полуавтоматы.
Одношпиндельные
токарные полуавтоматы и автоматы. Многошпиндельные токарные
полуавтоматы и автоматы.
Станки сверлильной и расточной группы. Сверлильрые и расточные
станки. Станки с ЧПУ
Станки шлифовальной группы. Станки для обработки наружных,
внутренних и плоских поверхностей. Особенности шлифовальных
станков с ЧПУ.
6. Перечень лабораторных работ
№
Всего
№
Наименование лабораторной работы.
темы часов работы
Вопросы, отрабатываемые на лабораторном занятии.
1
2
3
4
2
4
1, 2
Анализ кинематики металлорежущих станков. Коробки скоростей и
коробки подач со ступенчатым регулированием.
14
4
3,4
Определение погрешности позиционирования при фиксации по лимбу.
Определение точности установки размера по лимбу поперечных и
лимбу продольных подач.
7
4
5,6
Определение погрешности закрепления заготовки в патроне токарного
станка. Определение среднего значения осевой погрешности при
закреплении заготовки в трехкулачковом патроне.
14
4
7,8
Определение погрешности позиционирования при фиксации продольных перемещений по жесткому упору. Нахождение среднего
значения погрешности позиционирования при установке размера
обработки по жесткому упору и подаче от руки.
14
4
9,10
Проверка точности станка по изделию. Способы проверки точности
станка по обработанным изделиям.
7
4
11,12 Исследование статической жесткости токарного станка. Ознакомление
с методами исследования жесткости станков.
9
2
13
Настройка зубодолбежного станка мод.514. Выбор режимов реза-ния,
расчет основных движений, подбор сменных шестерен.
9
2
14
Настройка зубофрезерного станка мод. 5Д32. Выбор режимов реза-ния,
расчет основных движений, подбор сменных шестерен.
Исследование геометрической точности металлорежущего станка.
14
4
15,16 Освоение методики проверки металлорежущего станка на геометрическую точность.
Проверка правильности установочных поверхностей, направляющих и
14
4
17,18
точности осуществляемых по ним движений
7. Перечень практических занятий
Не предусмотрено
4. Занятия для самостоятельной работы студентов
(по теоретическому курсу)
№
Всего Вопросы для самостоятельного изучения (задания).
темы час.
1
2
3
Литература
4
1
2
2
3
3
6
4
6
5
5
6
5
7
2
8
8
9
5
10
6
11
8
6
7
Изучение различных способов формирования поверхностей на
станках, классификация кинематических структур и их
принципиальные отличия, изучение различных способов записи
структурных формул компоновок, составление компоновочных
формул для станков токарной и фрезерный групп, виды
устройств ЧПУ и их применяемость в станках, методика
расчета экономической эффективности станков, изучение
классификационной таблицы станков (система ЭНИМС)
Обзор типовых конструкций механизмов регулирования
скоростей и подач, множительные структуры, коробки
скоростей со сложенной структурой, с многоскоростными
двигателями, со смешанным регулированием.
Конструктивные особенности шпиндельных узлов и оснастка,
применяемая на токарных станках, особенности конструкций
одно-и многошпиндельных токарных полуавтоматов и
автоматов.
Технологические возможности зубообрабатывающих станков.
Особенности кинематической структуры и конструкций станков
для обработки конических зубчатых колес.
Оснастка сверлильных и расточных станков. Особенности
системы отсчета координатно- расточных станков.
Виды и конструкции делительных головок и поворотных
столов, применяемых на фрезерных стан-ках.
Циклы шлифования. Типовые конструкции механизмов правки
шлифовального круга. Заточные станки.
Конструкции и кинематические схемы силовых головок с
кулачковым, гидравлическим и электромеханическим
приводами.
7.1, 7.2, 7.3,
7.5, 7.7, 7.10
Станки для обработки деталей в электролитической среде:
электроискровые, электроимпульсные, анодномеханические.
Компоновки многооперационных станков. Конструкции
инструментальных магазинов и манипуляторов.
Конструкции накопительных механизмов, загрузочных
устройств и механизмов транспортирования деталей.
Проверка геометрической и кинематической точ-ности станков.
Методы восстановления деталей.
Определение основных параметров и разработка конструкции
станка. Определение основных технических характеристик
станка.
Разработка
гидропривода
станка.
Разработка
пневмопривода станка. Разработка электропривода станка.
Общая компоновка станка. Конструирование узлов станка.
Расчет деталей станков. Особенности консервации и упаковки
станков. Корректировка проекта станка.
7.4
7.1, 7.2, 7.3,
7.6, 7.7, .8,
7.9, 7.15
7.1, 7.4
7.4, 7.11
7.4
7.4
7.4
7.4
7.1, 7.2, 7.3,
7.4
7.1, 7.2, 7.3,
7.4, 7.10
7.2, 7.4
7.1, 7.2,7.16
12
3
Научно-исследовательские и экспериментальные работы в
7.1, 7.4, 7.14
области станкостроения. Направления развития станкостроения.
Патентоспособность и патентная чистота. Стандартизация,
унификация и агрегатирование в станкостроении.
Технологичность деталей и узлов металлорежущих станков.
Технико-экономическая оценка эффективности создания и
внедрения в производство проектируемых металлорежущих
станков.
5. Курсовая работа
Не предусмотрено.
6. Экзаменационные вопросы
1. Методы образования поверхностей на станках.
2. Движения в станках и их классификация.
3. Кинематика станков. Кинематические группы и структура станков.
4. Кинематические связи и их реализация механическими звеньями.
5. Кинематические связи и их реализация системами ЧПУ.
6. Уравнения кинематического баланса и настройка станка.
7. Настройка кинематических цепей простых групп и их примеры.
8. Настройка кинематических цепей сложной группы с двумя
исполнительными органами и их примеры.
9. Настройка кинематических цепей сложной группы с тремя
исполнительными органами. Пример.
10. Настройка кинематических цепей сложной группы с тремя исполнительными органами
и диффе-ренциальной кинематической цепью. Пример.
11. Сложная кинематическая группа с комбинированными связями и двумя
исполнительными органами. Настройка кинематических цепей. Пример.
12. Компоновки станков. Основные этапы построения компоновок.
13. Структурные формулы компоновок. Пример.
14. Построение матрицы множества компоновок. Пример.
15. Выбор рациональных компоновок. Пример.
16. Системы управления станками. Цикловое и числовое программное управлние.
17. Классификация систем ЧПУ, назначение и область применения.
18. Технико-экономические показатели, станков - эффективность, производительность,
точность, надежность, гибкость.
19. Классификация станков - по технологическому назначению, степени автоматизации,
точности, гибкости, массе. Размерные ряды станков.
20. Характерные механизмы станков. Механизмы для передачи движения с постоянным
передаточ-ным отношением.
21. Характерные механизмы станков. Множительные механизмы с передвижными зубчатыми
блока-ми.
22. Характерные механизмы станков. Множительные механизмы с однопарными гитарами
сменных зубчатых колес.
23. Характерные механизмы станков. Множительные механизмы с двухпарными гитарами
сменных зубчатых колес.
24. Характерные механизмы станков. Механизм Нортона.
25.Характерные механизмы станков. Реверсивные механизмы и предохранительные устройства.
26. Характерные механизмы станков. Суммирующие механизмы с коническим
дифференциалом 1 типа.
27. Характерные механизмы станков. Суммирующие механизмы с коническим
дифференциалом 2 типа.
28. Характерные механизмы станков. Суммирующие механизмы с цилиндрическим
дифференциалом.
29. Характерные механизмы станков. Механизм обгона.
30. Характерные механизмы станков. Виды постоянных и сцепных муфт.
31. Особенности механизмов и устройств станков с ЧПУ. Механизмы и устройства выборки
зазоров, передачи винт- гайка качения, регулируемые двигатели, датчики обратной связи.
32. Коробки скоростей со ступенчатым регулированием скорости. Основы построения
структурных сеток с односкоростным асинхронным электродвигателем.
33. Коробки скоростей со ступенчатым регулированием скорости. Основы построения
структурных сеток с многоскоростным асинхронным электродвигателем.
34. Коробки скоростей с бесступенчатым (смешанным) регулированием скорости. Диаграмма
мощно-сти привода. Основы построения структурных сеток с электродвигателем постоянного
тока.
35. Станки для обработки тел вращения. Токарные станки общего назначения - токарные и
токарно-винторезные станки. Кинематическая структура и конструкция.
36. Наладка токарных станков на обработку конических и фасонных поверхностей.
37. Настройка и наладка токарно-винторезных станков на обработку различных видов резьб,
органы настройки станков.
38. Настройка и наладка токарных станков на продольное и поперечное точение.
39. Токарно-револьверные станки, особенности их кинематики и конструкции.
40. Лоботокарные станки. Особенности их кинематики и конструкции.
41. Токарно-карусельные станки. Особенности их кинематики и конструкции.
42. Токарные станки с ЧПУ. Особенности кинематической структуры и конструкции.
43. Станки для обработки отверстий. Виды станков, вертикальные и радиальные сверлильные
станки, их компоновка, кинематика и конструкция.
44. Станки для обработки отверстий. Виды станков, горизонтально-сверлильные станки.
Многошпи-ндельные сверлильные головки.
45. Горизонтальные, координатные и алмазно-расточные станки. Кинематическая структура,
особен-ности компоновок и конструкций.
7. Список основной и дополнительной литературы по дисциплине
Основная:
7.1. Технологическое оборудование машиностроительных производств: учебное пособие /
А.Г. Схиртладзе, Т.Н. Иванова, В.П. Борискин. – 2-е изд., перераб. и доп. – Старый Оскол:
ТНТ,2009.
7.2. Черпаков Б.И. Энциклопедия «Машиностроение» том IV – 7 «Металло-режущие
станки», 2002.
7.3. Черпаков Б.И. Металлорежущие станки: учебник для начального про-фессионального
образования / Б.И. Черпаков, Т.А. Арперович-3-е издание, стар - М.: издательский центр
«Академия», 2008
Дополнительная:
7.4. Металлорежущие станки. Черпаков Б.И. М.: "Академия", 2004.
7.5. Металлорежущие станки. Тепинкичиев В.К., Красниченко Л.В., Тихонов А.А., - М.:
"Машиностроение", 1970.
7.6. Металлорежущие станки. Чернов Н.Н., - М.: "Машиностроение", 1978.
7.7. Металлорежущие станки./ Под ред. Н.С. Ачеркана., М., Машиностроение, 1965.
7.8. Расчет и конструирование металлорежущих станков /Под ред. А.С. Проникова, М.:
"Высшая школа", 1967.
7.9. Проектирование металлорежущих станков. Тарзиманов Г.А., М.: "Машиностро-ение",
1980.
7.10. Конструирование металлорежущих станков. Пуш В.Э., М.: "Машиностроение", 1977.
7.11. Маеров А.Г. Устройство, основы конструирования и расчет металлообраба-тывающих
станков и автоматических линий. М.: "Машиностроение", 1986.
7.12. Наладка зуборезных станков. Гальперин Е.И., М.: Машиностроение, 1960.
7.13. Лабораторный практикум по металлорежущим станкам. Кочергин А.И., Яцура Е.С.,
Туромша В.И., – Минск: "Высшая школа", 1986.
7.14. Гибкие производственные системы./Под ред. Белянина Н.П. М., "Машино-строение",
1988.
7.15. Кочергин А.Н.Автоматы и автоматические линии. М.,"Высшая школа", 1980.
7.16. Металлорежущие станки. Альбом общих видов, кинематических схем и уз-лов. Кучер
А.М., М.: Машиностроение, 1972.
7.17. Орликов М.Л. Металлорежущие станки. Киев: Вища школа, 1987.
7.18. Евсюков В.Н. Евсюкова Л.Н. Методические указания к выполнению курсового
проекта по курсу «Металлорежущие станки» для студентов специальности 120100
дневного, вечер-него и заочного обучения. Балаково, 2004 г.
7.19. Евсюков В.Н. Евсюкова Л.Н. «Металлорежущее оборудование» Методические
указания к лабораторно-практическим работам по курсу «Металлорежущие станки» для
студентов специальности 120100 всех форм обучения. Часть 1,2. Балаково, 2005 г.
7.20. Евсюков В.Н., Андрианова Е.В. «Настройка металлорежущих станков» Методические
указания к выполнению практических работ по курсу «Металлорежущие станки» для
студентов специальности 120100 всех форм обучения. Часть 1,2. Балаково, 2006 г.
8. Использование наглядных пособий, ТСО, вычислительной техники
При изучении дисциплины используются плакаты и альбомы конструктивных и
кинематических схем станков, металлорежущие станки учебных лабораторий кафедры и
другие внешние программные продукты расчета деталей и узлов металлорежущих станков.
9. Распределение преподавателей
Должность,
Ф.И.О.
преподаватель
асс. Перелыгина
Т.И.
Лекции
Лабораторные
занятия
Практические
занятия
Курсовая работа
асс. Перелыгина
Т.И.
-
асс. Перелыгина
Т.И.
-
Рабочую программу составил: ассистент каф. ТАМ Перелыгина Т.И.
10. Дополнения и изменения в рабочей программе.
Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры
« » 20 года, протокол №
Зав. кафедрой (
)
Внесенные изменения утверждены на заседании
УМКС/УМКН
«
» 20 года, протокол №
Председатель УМКС/УМКН (
).