Конструирование и расчет сварочных приспособлений (рабочая

УТВЕРЖДАЮ
Проректор-директор института
___________Бориков В.Н.
«___»_____________2014 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
НА УЧЕБНЫЙ ГОД
КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ
СВАРОЧНЫХ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ
Направление ООП
15.04.01 Машиностроение
Профиль подготовки (специализация, программа)
Оборудование и технология сварочного производств
Квалификация (степень)
Магистр
Базовый учебный план приема 2014 г.
Курс 2 семестр 3
Количество кредитов 6
Код дисциплины М1.ВМ4.1.1
.
Виды учебной деятельности
Временной ресурс
Лекции, ч
16
Практические занятия, ч
32
Лабораторные занятия, ч
16
Аудиторные занятия, ч
64
Самостоятельная работа, ч
152
КП
3
ИТОГО, ч
216
Вид промежуточной аттестации экзамен
Обеспечивающее подразделение кафедра «Оборудование и технология
сварочного производства» Института неразрушающего контроля
Заведующий кафедрой_____________
Киселев А.С.
Руководитель ООП
_____________
Гнюсов С.Ф.
Преподаватель
_____________
Хайдарова А.А.
(ФИО)
(ФИО)
(ФИО)
2014 г.
1. Цели освоения дисциплины
В результате освоения данной дисциплины магистрант приобретает
знания, умения и навыки, обеспечивающие достижение целей Ц1, Ц2 и Ц3
основной образовательной программы 15.04.01 «Машиностроение».
Вооружить учащихся основами знаний конструктивных особенностей
сборочно-сварочных приспособлений единичного, серийного и массового
производства, а также практическими навыками по конструированию
приспособлений.
Изучение студентами, будущими магистрами техники и технологии,
вопросов конструирования сварочных приспособлений расширяет границы
их магистерской подготовки, способствует развитию навыков технического
творчества, что позволит повысить качества сварных изделий и рост
производительности труда.
2. Место дисциплины в структуре ООП
Для изучения модуля СДМ.Р.1. необходимо освоить пререквизиты:
ОПД.Ф.3. «Сопротивление материалов»; ОПД.Ф.4. «Детали машин и основы
конструирования»; ОПД.Ф. «Метрология, стандартизация и сертификация»;
СД.Р.2. «Проектирование сварных конструкций»; СД.Р.3. «Производство
сварных конструкций». «Автоматизация сварочных процессов» ПЦ.В.1.1.0;
ПЦ.В.1.6.0 «Контроль качества сварных соединений».
3. Результаты освоения дисциплины
При изучении дисциплины магистранты должны научиться
самостоятельно выбирать оптимальные технологии и оборудование для
производства сварных конструкций в реальном секторе промышленности.
После изучения данной дисциплины бакалавры приобретают знания,
умения и опыт, соответствующие результатам основной образовательной
программы: Р1, Р3, Р5. Соответствие результатов освоения дисциплины
«Основы сварочного производства» формируемым компетенциям ООП
представлено в таблице.
Формируемые
компетенции в
Результаты освоения дисциплины
соответствии с
ООП*
З.1.1, З.1.2,
В результате освоения дисциплины бакалавр должен знать:
З.3.1, З.3.3,
теоретические основы конструирования сборочно-сварочных
З.5.1.
приспособлений;
виды конструкций приспособлений, установок и станков;
технику безопасности при эксплуатации и ремонте
приспособлений.
У.1.1, У.1.2,
У.3.1, У.5.1,
У.5.2, У.5.3.
В результате освоения дисциплины магистрант должен уметь:
рассчитывать размерные цепи при проектировании
конструкции приспособлений; составлять схемы базирования
деталей в приспособлении; разрабатывать принципиальные
схемы приспособления, находить, обосновывать и выдвигать
предложения по совершенствованию уже известных
конструкций приспособлений или конструированию новых
В.1.1, В.1.2,
В.1.3, В.3.2,
В.3.3, В.5.1,
В.5.2.
4.
4.1.
№
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
В результате освоения дисциплины магистрант должен
владеть:
Навыками расчета и конструирования приспособления для
сварочного производства.
Структура и содержание дисциплины
Структура дисциплины по разделам, формам организации и
контроля обучения
Аудиторная
работа (час)
Название раздела/темы
Введение
Базирование деталей в
приспособлении
Разработка принципиальной
схемы приспособления
Элементы приспособлений
Сборочные устройства
Особенности расчета сборочносварочных устройств
Устройства для поворота и
Нвращения свариваемых изделий
и их расчет
Устройства для перемещения
сварочных аппаратов и их расчет
Сварочные приспособления в
механизированных и
автоматизированных линиях
Промежуточная аттестация
Итоговая аттестация
Итого
Сам.
Р.
Итого
Формы
текущего
контроля и
аттестации
ЛК
1
ЛБ
0
ПР
2
12
15
Отчеты
1
2
2
12
17
Отчеты
2
2
4
14
22
Отчеты
2
2
2
2
4
4
16
16
24
24
Отчеты
Отчеты
2
2
4
18
26
Отчеты
2
2
4
20
28
Отчеты
2
2
4
22
30
Отчеты
2
2
4
22
30
Отчеты
Диф. зачет
Экзамен
16
16
32
152
216
При сдаче отчетов и письменных работ проводится устное собеседование.
4.2.
Содержание разделов дисциплины
Раздел 1. Ведение.
Лекция. Назначение и классификация приспособлений. Требования к
сварочным
приспособлениям.
Выбор
сварочных
приспособлений.
Проектирование и модернизация приспособлений.
Практическое занятие 1. Выбор сварочных приспособлений.
Раздел 2. Базирование.
Лекция. Типовые схемы базирования и выбор баз. Обеспечение
точности изготовления сварных изделий в приспособлениях. Схема действия
сил на детали изделия.
Лабораторная работа 1. Базирование плоских и цилиндрических
деталей.
Практическое занятие 2. Схема базирования балки двутавровой.
Раздел 3. Разработка принципиальной схемы приспособления.
Лекция. Общие сведения о базировании деталей в приспособлении.
Составление размерных цепей. Разработка принципиальной схемы
приспособления.
Лабораторная работа 2. Разработка принципиальной схемы
приспособления для сборки и сварки балки двутавровой.
Практическое занятие 3. Принципиальная схема приспособления для
сборки и сварки обечайки.
Практическое занятие 4. Принципиальная схема приспособления для
сборки и сварки кронштейна.
Раздел 4. Элементы приспособлений.
Лекция.
Основания
приспособлений.
Установочные
детали
приспособлений и их выбор. Зажимные механизмы приспособлений.
Вспомогательные детали, устройства и механизмы приспособлений. Расчет
зажимных усилий.
Лабораторная работа 3. Универсальный сборочно-сварочный стол.
Практическое занятие 5. Расчет винтовых зажимов.
Практическое занятие 6. Расчет клиновых и эксцентриковых
прижимов.
Раздел 5. Сборочные устройства.
Лекция. Типы сборочных устройств и предъявляемые к ним
требования. Электромагнитные стенды для листовых конструкций.
Механические стенды и кондукторы. Сборочно-сварочные комбайны.
Лабораторная работа 4. Расчет электромагнитного стенда для сборки
листов встык.
Практическое занятие 7. Расчет механического стенда для сборки
листов встык.
Практическое занятие 8. Сравнительный анализ механического и
электромагнитного стендов.
Раздел 6. Особенности расчета сборочно-сварочных устройств.
Лекция. Определение расчетных усилий в сборочно-сварочных стендах
и кондукторах. Расчет опорных и несущих конструкций сборочно-сварочных
устройств. Расчет клавишных зажимных устройств. Расчет рычажных
зажимных устройств.
Лабораторная работа 5 Определение расчетных усилий зажима.
Практическое занятие 9. Расчет опорных конструкций сборочноварочного приспособления.
Практическое занятие 10. Расчет рычажного зажима для сборки тавра.
Раздел 7. Устройства для поворота и вращения свариваемых
изделий и их расчет.
Лекция. Классификация кантователей и вращателей свариваемых
изделий и их расчёт. Расчет роликовых стендов. Универсальные сварочные
манипуляторы
и
позиционеры.
Специализированные
сварочные
манипуляторы. Расчёт сварочных манипуляторов и позиционеров.
Лабораторная работа 6. Расчет стенда для сборки и сварки тавра.
Практическое занятие 11. Расчет манипулятора для сварки обечайки.
Практическое занятие 12. Расчет роликового кантователя для сварки
обечайки.
Раздел 8. Устройства для перемещения сварочных аппаратов и их
расчет.
Лекция. Подъемно-поворотные колонны. Сварочные тележки и их
расчет. Приводы сварочного движения. Специализированные устройства для
перемещения сварочных аппаратов. Автооператоры.
Лабораторная работа 7. Выбор сварочной тележки
Практическое занятие 13. Расчет специализированных устройств.
Практическое занятие 14. Расчет специализированных устройств.
Раздел 9. Сварочные приспособления в механизированных и
автоматизированных линиях.
Лекция. Требования к приспособлениям для механизированных и
автоматизированных линий. Приспособления в механизированных и
автоматизированных линиях. Приспособления в роботизированных
производствах. Пути совершенствования приспособлений.
Лабораторная работа 8. Приспособления для механизированных и
автоматизированных линий.
Практическое занятие 15. Приспособления роботизированных
производств.
Практическое занятие 16. Приспособления роботизированных
производств.
4.3.
Распределение компетенций по разделам дисциплины
Распределение по разделам дисциплины планируемых результатов
обучения по основной образовательной программе, формируемых в рамках
данной дисциплины и указанных в пункте 3.
№
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Формируемые
компетенции
З.1.1
З.1.2.
З.3.1.
З.3.3.
З.5.1.
У.1.1.
У.1.2.
У.3.1.
1
2
3
х
Разделы дисциплины
4
5
6
х
х
х
7
х
8
х
9
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
В.1.1.
В.1.2.
В.1.3.
В.3.2.
В.3.3.
9.
10.
11.
12.
13.
5.
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
Образовательные технологии
При освоении дисциплины используются следующие сочетания видов
учебной работы с методами и формами активизации познавательной
деятельности магистрантов для достижения запланированных результатов
обучения и формирования компетенций.
Методы и формы
активизации деятельности
Дискуссия
IT-методы
Командная работа
Разбор кейсов
Опережающая СРС
Индивидуальное обучение
Проблемное обучение
Обучение на основе опыта
ЛК
х
х
х
Виды учебной деятельности
ЛБ
ПР
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
СРС
х
х
х
х
х
х
Для достижения поставленных целей преподавания дисциплины
реализуются следующие средства, способы и организационные мероприятия:
 изучение теоретического материала дисциплины на лекциях с
использованием компьютерных технологий;
 самостоятельное изучение теоретического материала дисциплины с
использованием Internet-ресурсов, информационных баз, методических
разработок, специальной учебной и научной литературы;
 закрепление теоретического материала при проведении лабораторных
работ и практических занятий с использованием учебного и научного
оборудования и приборов, выполнения проблемно-ориентированных,
поисковых, творческих заданий.
6. Организация и учебно-методическое обеспечение самостоятельной
работы студентов (CРC)
6.1 Текущая и опережающая СРС, направленная на углубление и
закрепление знаний, а также развитие практических умений заключается в:
 работе магистрантов с лекционным материалом, поиск и анализ
литературы, нормативно-технической документации и электронных
источников информации по заданной проблеме и выбранной теме
магистерской диссертации,
 выполнении лабораторных работ с учетом домашней подготовки,
 переводе материалов из тематических информационных ресурсов с
иностранных языков,
 изучении тем, вынесенных на самостоятельную проработку,
 изучении теоретического материала к практическим занятиям,
 подготовке к экзамену.
6.1.1. Темы, выносимые на самостоятельную проработку:
- базирование,
- разработки принципиальной схемы приспособления,
- расчет усилий зажима,
- расчет опорных конструкций,
- выбор элементов приспособлений,
- выбор силовых зажимных устройств;
- чертеж приспособления.
6.2 Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная работа
(ТСР) направлена на развитие интеллектуальных умений, комплекса
универсальных (общекультурных) и профессиональных компетенций,
повышение творческого потенциала магистрантов и заключается в:
 поиске, анализе, структурировании и презентации информации, анализе
требований к конструированию и расчету приспособлений,
 анализе статистических и фактических материалов по заданной теме,
разработке принципиальных схем приспособления,
 выполнении расчетно-графических работ.
7. Средства текущей и итоговой оценки качества освоения дисциплины
(фонд оценочных средств)
Оценка успеваемости студентов осуществляется по результатам:
- самостоятельного (под контролем преподавателя) выполнения практического
задания,
- устного опроса при сдаче выполненных заданий, защите отчетов по
практическим занятиям и во время зачета (для выявления знания и
понимания теоретического материала дисциплины).
7.1. Требования к содержанию экзаменационных вопросов
Экзаменационные билеты включают три типа заданий:
1. Теоретический вопрос.
2. Проблемный вопрос или расчетная задача.
7.2. Примеры экзаменационных вопросов
1. Дать полное описание понятия «черных» баз.
2. Рассчитать необходимое усилие зажима тавровой балки длиной 500 мм, с
толщиной полки 5 мм при сварке тавра одним швом.
8. Рейтинг качества освоения дисциплины (модуля)
Оценка качества освоения дисциплины в ходе текущей и
промежуточной аттестации обучающихся осуществляется в соответствии с
«Руководящими материалами по текущему контролю успеваемости,
промежуточной
и
итоговой
аттестации
студентов
Томского
политехнического университета», утвержденными приказом ректора № 77/од
от 29.11.2011 г.
В соответствии с «Календарным планом изучения дисциплины»:
 текущая аттестация (оценка качества усвоения теоретического
материала (ответы на вопросы и др.) и результаты практической
деятельности (решение задач, выполнение заданий, решение проблем и
др.) производится в течение семестра (оценивается в баллах
(максимально 60 баллов), к моменту завершения семестра студент
должен набрать не менее 33 баллов);
 промежуточная аттестация (экзамен, зачет) производится в конце
семестра (оценивается в баллах (максимально 40 баллов), на экзамене
(зачете) студент должен набрать не менее 22 баллов).
Итоговый рейтинг по дисциплине определяется суммированием баллов,
полученных в ходе текущей и промежуточной аттестаций. Максимальный
итоговый рейтинг соответствует 100 баллам.
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
Основная литература:
1) Хайдарова А.А. Сборочно-сварочные приспособления. Этапы
конструирования: учебное пособие / Томск: Изд-во ТПУ, 2014.
2)
Конструирование и расчет сварочных приспособлений: Учебнометодическое пособие / Н. А. Азаров. — Томск : Изд-во ТПУ, 2002. — 97 с.
3)
Конструирование и расчет сварочных приспособлений: учебник
для среднего профессионального образования / Б. Г. Маслов, А. П.
Выборнов. — 2-е изд., стер. — М.: Академия, 2008. — 252 с.
4)
Сварочное производство: учебное пособие для среднего
профессионального образования / Л. А. Колганов. — Ростов-на-Дону:
Феникс, 2002.
Дополнительная литература:
1)
Промысловые трубопроводы и оборудование / Ф.М. Мустафин,
Л.И. Быков, А.Г. Гумеров, Г.Г. Васильев, А.Д. Прохоров и др. – М.: ОАО
«Издательство «Недра», 2004. – 662 с.
10. Материально-техническое обеспечение дисциплины
№
п/п
Наименование (компьютерные классы, учебные
лаборатории, оборудование)
Корпус, ауд.,
количество
установок
1
Компьютерный класс
2
Лекционная аудитория
16А, 306 ауд, 13
компьютеров
16А, 301 ауд.
Программа составлена на основе Стандарта ООП ТПУ в соответствии с
требованиями ФГОС по направлению и профилю подготовки 15.04.01
«Машиностроение»
Программа одобрена на заседании кафедры
________________________________
(протокол № ____ от «___» _______ 201__ г.).
Автор(ы) _____________________________
Рецензент(ы) __________________________