РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
"Технология конструкционных материалов"
Специальность 080502.65 Экономика и управление на предприятии (по отраслям) Форма обучения очная
Филиал ДВФУ в г. Арсеньеве
Курс 2 семестр 3, 4
Лекции 34 час.
Практические занятия 34 час.
Семинарские занятия - час.
Лабораторные работы - час.
Консультации -
Всего часов аудиторной нагрузки 68 час.
Самостоятельная работа 174 час.
Контрольные работы -
Зачет - семестр
Экзамен 3,4 семестр
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования, утверждённого 17.03.2000, регистрационный № 238 эк/сп.
Рабочая программа обсуждена на заседании учебно-методической комиссии филиала, протокол от «13» июня 2011 № 1
Составитель: к.т.н., доцент А.Ю. Огнева
I. Рабочая программа пересмотрена на заседании учебно-методической комиссии филиала:
Протокол от «_____» _________________ 200 г. № ______
Директор филиала _______________________ __________________
(подпись) (И.О. Фамилия)
II. Рабочая программа пересмотрена на заседании учебно-методической комиссии филиала:
Протокол от «_____» _________________ 200 г. № ______
Директор филиала _______________________ __________________
(подпись) (И.О. Фамилия)
Требования к обязательному минимуму содержания дисциплины
«Технология конструкционных материалов»
Современное машиностроение и его значение в ускорении научно-технического прогресса.
Изделия машиностроения, служебное назначение и показатели качества. Изделие как объект производства. Жизненный цикл изделия.
Показатели эффективности производства (материалоемкость, металлоемкость продукции, коэффициент использования материала).
1.4.Общая классификация и номенклатура материалов, применяемых в машиностроении.
1.5.Основы рационального выбора конструкционных материалов и экономическая эффективность их применения.
1.6.Проблемы обеспечения качества исходных материалов.
1.7.Основные методы получения конструкционных материалов.
1.8.Классификация способов получения заготовок.
1.9.Производство заготовок методами литья, пластическим деформированием.
1.10.Получение заготовок из порошковых, композиционных и неметаллических материалов.
1.11.Формообразование поверхностей деталей. Классификация методов формообразования.
1.12.Механическая обработка деталей резанием.
1.13.Электрофизические и электрохимические методы обработки.
1.14.Термическая обработка в технологическом процессе изготовления изделий.
1.15.Сварные, паяные, клеевые и комбинированные соединения.
1.16.Проблемы обеспечения качества изделий.
Введение
Дисциплина «Технология конструкционных материалов» входит в состав инженерно-технологических дисциплин и обеспечивает совместно с другими дисциплинами качественную подготовку специалистов по образовательной программе 080502.65 Экономика и управление на предприятии (по отраслям).
1.Цели и задачи дисциплины
Основная цель изучения дисциплины – формирование у студентов системы знаний о технологических методах производства конструкционных материалов и их обработки для изготовления деталей, элементов конструкций, применяемых в машиностроении. Выработка у студентов научно-обоснованных навыков по выбору оптимальных и экономичных методов получения заготовок деталей и элементов конструкций, методов их обработки, рациональных методов упрочняющей обработки, методов модифицирования и защиты от коррозии.
Дать будущим специалистам – экономистам-менеджерам основы знаний о современном машиностроительном производстве и технологических процессах изготовления изделий в машиностроении, о проблемах и задачах обеспечения качества изделий машиностроительного производства, об устройстве и принципах действия типового оборудования, конструкции типового инструмента и приспособлений, сформировать умения и навыки по выбору рациональных и наиболее экономичных методах получения полуфабрикатов и заготовок в машиностроении.
Задачи изучения дисциплины.
Основными задачами дисциплины являются:
1.1. Ознакомление со структурой машиностроительного производства.
1.2. Ознакомление со способами производства машиностроительных материалов, безотходными и малоотходными производствами, показателями эффективности производства,
с основами рационального выбора конструкционных материалов и экономической эффективности их применения.
1.3. Изучение технологических процессов изготовления заготовок в машиностроении, деталей, сборочных единиц изделий, безотходных и малоотходных производств, показателей эффективности производства (материалоемкости, металлоемкости продукции, коэффициентом использования материала)
1.4. Изучение основных направлений обеспечения качества заготовок и изделий машиностроительного производства, методов неразрушающего контроля и их применения в реальном машиностроительном производстве.
1.5. Ознакомление с основными видами оборудования, инструмента и оснастки машиностроительного производства.
1.6. Ознакомление с основами технологии сборочных работ.
1.7. Формирование навыков самостоятельной и научно-исследовательской работы студентов.
2. Начальные требования к освоению дисциплины
Дисциплина изучается на втором курсе в третьем и четвёртом семестрах. Для освоения дисциплины студентам необходимо иметь знания по дисциплинам естественнонаучного цикла: химии, физики, - и цикла инженерно-технологических дисциплин – инженерной графике, материаловедения.
Знания, полученные при изучении дисциплины, обеспечивают следующие дисциплины: технология машиностроения, машины и оборудование.
3. Требования к уровню освоения содержания дисциплины
В результате теоретического изучения дисциплины студент должен получить представление и знания:
3.1. О структуре машиностроительного производства
3.2. О способах производства машиностроительных материалов, малоотходных и безотходных производственных технологических процессах изготовления заготовок в машиностроении, деталей, сборочных единиц изделий
3.3. Основ рационального выбора конструкционных материалов и экономической эффективности их применения
3.4. Об основных направлениях обеспечения качества заготовок и изделий машиностроительного производства
3.5.О методах неразрушающего контроля и их применения в реальном машиностроительном производстве,
3.6. Об основных видах оборудования, инструмента и оснастки машиностроительного производства, основах технологии сборочных работ
3.7. О методах формообразования поверхностей деталей, механической обработки деталей резанием
3.8. Об электрофизических и электрохимических методах обработки
3.9. О термической обработке
3.10. О методах сварки, пайки
3.11. О проблемах обеспечения качества изделий и методах их решения
В результате выполнения практических и лабораторных работ у студентов должны быть сформированы навыки самостоятельной и научно-исследовательской работы в области технологии конструкционных материалов, расчёта показателей эффективности производства: материалоемкости, металлоемкости продукции, коэффициента использования материала.
4. Объём дисциплины и виды учебной работы
Объём дисциплины и виды учебной работы представлен в табл.1
Табл. 1 - Объём дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы
|
Всего часов
|
Распределение по
семестрам
|
3 семестр
|
4 семестр
|
Общая трудоемкость дисциплины
|
242
|
118
|
124
|
Лекции
|
34
|
17
|
17
|
Лабораторные занятия
|
-
|
-
|
-
|
Практические занятия
|
34
|
17
|
17
|
Самостоятельная работа.
|
174
|
84
|
90
|
Вид итогового контроля
|
|
экзамен
|
экзамен
|
5. Содержание дисциплины
5.1. Распределение учебного материала по видам занятий
3 семестр
|
№ п/п
|
Наименование
|
Распределение по семестрам, час.
|
Лекц
|
Лаб.
раб.
|
Практ. занят.
|
СРС
|
1.
|
Технология конструкционных материалов, как научная дисциплина, её роль в подготовке современного экономиста-менеджера. Структура машиностроительного производства.
Изделие как объект производства. Общая классификация машиностроительных материалов. Оценка стоимости материалов.
|
2
|
-
|
6
|
10
|
2.
|
Основы металлургического производства. Основы металлургии
чугуна. Технико-экономические показатели металлургических процессов.
|
2
|
-
|
-
|
10
|
3.
|
Основы металлургии стали. Технико-экономические показатели металлургических процессов. Основы металлургии цветных металлов.
|
2
|
-
|
-
|
10
|
4.
|
Классификация способов получения заготовок в машиностроении. Критерии выбора метода получения заготовок. Технико-экономические показатели процессов. Коэффициент использования материала. Технологические процессы обработки металлов давлением (ОМД).
|
2
|
-
|
4
|
10
|
5.
|
Основы технологических процессов волочения и прессования.
Ковка. Горячая объёмная штамповка. Технико-экономические показатели процессов.
|
2
|
-
|
4
|
10
|
6.
|
Холодная объёмная и листовая штамповка. Технико-экономические показатели процессов.
|
2
|
-
|
-
|
10
|
7.
|
Технология литейного производства. Технологический процесс изготовления отливок в песчано-глинистых формах, формах из ХТС. Технико-экономические показатели процессов.
|
2
|
-
|
3
|
8
|
8.
|
Специальные способы литья.
Качество литых заготовок. Виды дефектов и методы контроля отливок. Организация контроля в литейном производстве. Технико-экономические показатели процессов.
|
2
|
-
|
-
|
8
|
9.
|
Технология сварочного производства. Технико-экономические показатели процессов.
|
1
|
-
|
-
|
8
|
|
Итого: 3 семестр
|
17
|
-
|
17
|
84
|
4 семестр
|
1
|
Автоматическая и полуавтоматическая дуговая сварка под флюсом. Сварка в атмосфере защитных газов. Электрическая контактная сварка. Способы контактной сварки. Сварка трением. Ультразвуковая сварка. Холодная сварка. Сварка взрывом. Электроннолучевая сварка. Плазменная сварка. Обеспечение качества сварных изделий, основные виды возможных дефектов, методы неразрушающего контроля по выявлению дефектных сварных изделий. Организация контроля в сварочном производстве. Технико-экономические показатели процессов.
|
2
|
-
|
-
|
10
|
2
|
Газовая сварка. Технология и область применения. Оборудование и инструмент.
Специальные термические процессы в сварочном производстве: термическая резка, напыление, наплавка. Пайка металлов и сплавов. Виды дефектов. Способы контроля качества соединений. Получение неразъемных соединений склеиванием. Технико-экономические показатели процессов.
|
2
|
-
|
-
|
10
|
3
|
Основы технологии порошковой металлургии.
Принципы создания и основные типы композиционных материалов (КМ).
|
2
|
-
|
-
|
10
|
4
|
Технология размерной обработки заготовок деталей машин и инструмента. Современные методы формообразования поверхностей деталей. Технико-экономические показатели.
|
2
|
-
|
6
|
10
|
5
|
Виды токарных резцов и их назначение. Технологические возможности токарной обработки. Показатели качества, достигаемые при точении, и управление ими. Элементы режима резания при точении. Технологические методы обработки заготовок фрезерованием. Технологические возможности фрезерной обработки.
|
2
|
-
|
5
|
10
|
6
|
Технологические методы обработки отверстий сверлением, рассверливанием, зенкерованием, развёртыванием, растачиванием, протягиванием. Обработка заготовок на зубообрабатывающих станках.
|
2
|
-
|
4
|
10
|
7
|
Технологические методы формообразования поверхностей деталей абразивным инструментом. Хонингование и суперфиниширование поверхностей. Притирка и полирование. Обкатывание, раскатывание и алмазное выглаживание. Упрочняющие методы обработки. Обработка пластическим деформированием: накатывание рифлений, резьб, зубчатых колес.
|
2
|
-
|
-
|
10
|
8
|
Технология физико-химической обработки. Основные понятия, сущность, классификация физико-химических методов обработки.
|
2
|
-
|
-
|
10
|
9
|
Улучшение механических свойств материала заготовки и детали термической обработкой. Проблемы обеспечения качества термообработки заготовок и изделий в машиностроении. Технико-экономические показатели процессов.
|
1
|
|
2
|
10
|
Итого: 4 семестр
|
17
|
-
|
17
|
90
|
Всего:
|
34
|
-
|
34
|
174
|
5.2. Содержание лекционного курса
№ п/п
|
Наименование раздела дисциплины
Тема, краткое содержание.
|
|
Технология конструкционных материалов, как научная дисциплина, её роль в подготовке современного экономиста-менеджера отрасли машиностроения. Структура машиностроительного производства. Машиностроительное предприятие и типы производства. Структура производственных и технологических процессов. Задачи технологических процессов: повышение производительности труда, снижение трудоёмкости. Себестоимости. Повышение качества изделий. Средства технологического оснащения производства.
Изделия машиностроения, служебное назначение и показатели качества. Изделие как объект производства. Жизненный цикл изделия. Общая классификация машиностроительных материалов.
Металлы и их сплавы, неметаллические материалы, композиционные материалы, материалы, получаемые методами порошковой металлургии, наноматериалы. Оценка стоимости материалов.
Механические, технологические свойства машиностроительных материалов, область применения. Основные методы испытания материалов.
|
|
Основы металлургического производства. Основы металлургии
чугуна. Исходные материалы для выплавки чугуна, их подготовка к процессу плавки. Сущность доменного процесса, технико-экономические показатели и пути интенсификации доменного процесса.
|
|
Основы металлургии стали. Способы повышения качества сталей: электрошлаковый и вакуумно-дуговой переплав, вакуумирование стали. Способы разливки сталей. Установки для непрерывной разливки сталей. Технико-экономические показатели металлургических процессов. Основы металлургии цветных металлов: алюминия, титана, магния.
|
|
Классификация способов получения заготовок в машиностроении. Критерии выбора метода получения заготовок. Коэффициент использования материала. Применение малоотходных и безотходных технологий. Технико-экономические показатели процессов.
Технологические процессы обработки металлов давлением (ОМД). Классификация методов обработки давлением. Пластическая деформация, её влияние на структуру и свойства материалов. Наклёп и рекристаллизация. Нагрев металлов и сплавов при ОМД, нагревательные устройства и печи. Основы прокатного производства. Инструмент и оборудование. Продукция прокатного производства.
|
|
Основы технологических процессов волочения и прессования. Продукция.
Ковка. Достоинства и недостатки. Разработка технологического процесса ковки. Инструмент и оборудование. Основные операции ковки. Область применения.
Горячая объёмная штамповка. Сущность процесса. Достоинства и недостатки. Виды .Влияние размера партии штампованных поковок на себестоимость. Разработка технологического процесса горячей объёмной штамповки. Инструмент и оборудование. Область применения. Обеспечение качества поковок, основные виды возможных дефектов поковок, методы неразрушающего контроля по выявлению дефектных поковок.
|
|
Холодная объёмная и листовая штамповка. Сущность процессов. Достоинства и недостатки. Требования к материалам. Основные операции. Инструмент и оборудование. Область применения. Обеспечение качества изделий, получаемых методами холодной листовой и объёмной штамповки, основные виды возможных дефектов, методы неразрушающего контроля по выявлению дефектных изделий. Специальные способы холодной листовой штамповки: штамповка эластичной средой, штамповка взрывом, электрогидравлическая, магнитно-импульсная штамповка.
Автоматизация процессов получения штампованных заготовок. Технико-экономические показатели процессов.
|
|
Технология литейного производства. Классификация способов производства литых заготовок. Критерии выбора способа получения отливок.
Технологический процесс изготовления отливок в песчано-глинистых формах, формах из ХТС. Модельно-опочная оснастка. Формовочные и стержневые смеси. Литейная форма и её элементы. Ручная и машинная формовка. Сборка форм и их заливка. Обрубка и очистка отливок. Технологические возможности литья в песчаные формы. Достоинства и недостатки способа. Технологический процесс производства отливок литьём в сухие песчаные формы с плёночно-вакуумной формовкой. Автоматизация процессов получения литых заготовок. Обеспечение качества отливок, основные виды возможных дефектов отливок, методы неразрушающего контроля по выявлению дефектных поковок. Способы исправления дефектов в отливках. Технико-экономические показатели процессов.
|
|
Специальные способы литья. Технологический процесс изготовление отливок в оболочковых формах. Изготовление форм. Модельная оснастка. Формовочные смеси. Литье по выплавляемым моделям. Технология изготовления форм. Модельные составы. Технологические возможности литья в оболочковые формы и литья по выплавляемым моделям. Достоинства и недостатки способов. Автоматизация процессов получения литых заготовок. Обеспечение качества отливок, основные виды возможных дефектов отливок, методы неразрушающего контроля по выявлению дефектных поковок.
Литье в металлические формы. Литейная оснастка. Технологические возможности литья в металлические формы. Литьё в кокиль. Литье под давлением. Литейная оснастка. Основные типы машин для литья под давлением. Технологические возможности литья под давлением. Достоинства и недостатки способов.
Центробежное литье. Литье выжиманием. Непрерывное литье. Области применения. Литейная оснастка и оборудование. Технологические возможности. Механизация и автоматизация литейных работ. Качество литых заготовок. Виды дефектов и методы контроля отливок. Организация контроля в литейном производстве. Технико-экономические показатели процессов.
|
|
Технология сварочного производства. Основы получения сварочного соединения. Особенности сварки материалов. Классификация способов сварки. Основы технологии изготовления сварных конструкций. Электродуговая сварка. Электрическая дуга и ее свойства. Источники питания сварочной дуги. Технология электродуговой сварки. Виды сварочных электродов. Технико-экономические показатели процессов.
|
|
Автоматическая и полуавтоматическая дуговая сварка под флюсом. Сварка в атмосфере защитных газов. Электрическая контактная сварка. Способы контактной сварки. Сварка трением. Ультразвуковая сварка. Холодная сварка. Сварка взрывом. Электроннолучевая сварка. Плазменная сварка. Плазменная дуга и ее свойства. Обеспечение качества сварных изделий, основные виды возможных дефектов, методы неразрушающего контроля по выявлению дефектных сварных изделий. Организация контроля в сварочном производстве. Технико-экономические показатели процессов.
|
|
Газовая сварка. Технология и область применения. Оборудование и инструмент.
Специальные термические процессы в сварочном производстве: термическая резка, напыление, наплавка. Виды термической резки: кислородная, кислородно-флюсовая, плазменная, электронно-лучевая, лазерная. Технологические возможности и область применения. Нанесение покрытий со специальными свойствами. Наплавка и металлизация. Применяемое оборудование и материалы.
Пайка металлов и сплавов. Виды пайки. Область применения. Контроль качества сварных и паяных соединений. Виды дефектов. Способы контроля качества соединений. Получение неразъемных соединений склеиванием. Технология и область применения. Обеспечение качества паяных соединений, основные виды возможных дефектов, методы неразрушающего контроля по выявлению дефектных паяных изделий. Технико-экономические показатели процессов.
|
|
Основы технологии порошковой металлургии. Виды порошковых материалов и их свойства. Основы технологии производства заготовок и деталей из порошковых материалов. Проблемы обеспечения качества материалов и изделий, получаемых методами порошковой металлургии. Технико-экономические показатели процессов.
Принципы создания и основные типы композиционных материалов (КМ). КМ с нуль-мерными, одномерными наполнителями, эвтектические КМ. КМ на неметаллической основе. Обработка и соединение КМ. Проблемы обеспечения качества композиционных материалов и изделий.
|
|
Технология размерной обработки заготовок деталей машин и инструмента. Общая характеристика размерной обработки. Классификация способов. Задачи размерной обработки.
Современные методы формообразования поверхностей деталей. Технико-экономические показатели. Технико-экономические показатели процессов.
Физические основы обработки металлов резанием. Элементы режима резания. Кинематика резания. Металлорежущий инструмент. Износ и стойкость режущего инструмента. Инструментальные материалы. и способы их получения. Токарные приспособления и их назначение
|
|
Виды токарных резцов и их назначение. Технологические возможности токарной обработки. Показатели качества, достигаемые при точении, и управление ими. Элементы режима резания при точении. Определение параметров оптимального режима резания при точении. Технологические методы обработки заготовок фрезерованием. Виды обрабатываемых поверхностей и способы их получения. Фрезерные приспособления и их назначение. Виды фрез. Технологические возможности фрезерной обработки.
|
|
Технологические методы обработки отверстий сверлением, рассверливанием, зенкерованием, развёртыванием, растачиванием, протягиванием. Применяемый режущий инструмент и оборудование. Сравнительная характеристика методов обработки отверстий. Технологические методы нарезания зубьев зубчатых колёс. Обработка заготовок на зубообрабатывающих станках. Способы обработки и виды инструмента. Область применения.
|
|
Технологические методы формообразования поверхностей деталей абразивным инструментом. Обработка шлифованием. Методы круглого, внутреннего и плоского шлифования. Схемы обработки. Применяемое оборудование и инструмент. Технологические методы отделочной обработки поверхностей деталей машин. Хонингование и суперфиниширование поверхностей. Притирка и полирование. Обкатывание, раскатывание и алмазное выглаживание. Упрочняющие методы обработки. Обработка пластическим деформированием: накатывание рифлений, резьб, зубчатых колес.
|
|
Технология физико-химической обработки. Основные понятия, сущность, классификация физико-химических методов обработки. Технология электрэррозионной, электрохимической, ультразвуковой абразивной и лучевой размерной обработки. Комбинированные методы обработки.
Улучшение механических свойств материала заготовки и детали термической обработкой. Проблемы обеспечения качества термообработки заготовок и изделий в машиностроении. Технико-экономические показатели процессов.
|
6. Содержание практических занятий
№ п/п
|
№
раздела
|
Наименование
практических занятий
|
Количество часов
|
3 семестр
|
1
|
1-17
|
Работа по чертежам деталей. Информационный поиск.
|
6
|
2
|
4-5
|
Разработка технологического процесса горячей объёмной штамповки. Разработка чертежа штампованной поковки.
|
4
|
3
|
4-5
|
Разработка технологического процесса горячей объёмной штамповки. Методика назначения припусков на механическую обработку. Подбор оборудования. Расчёт коэффициента использования металла.
|
4
|
4
|
7-8
|
Выбор метода литья и разработка технологического процесса литья.
|
3
|
Итого: 3 семестр
|
17
|
4 семестр
|
1
|
13
|
Инструментальные материалы для режущего инструмента
|
2
|
2
|
14
|
Геометрия токарных резцов
|
4
|
3
|
14
|
Назначение параметров режима резания при токарной обработке. Определение основного времени.
|
4
|
4
|
14
|
Изучение конструкции токарных станков. Обработка заготовок на станках токарной группы
|
4
|
5
|
14-15
|
Изучение конструкции сверлильных и фрезерных станков. Обработка заготовок на станках фрезерной и сверлильно-расточной группы.
|
3
|
Итого: 4 семестр
|
17
|
Всего практических занятий
|
34
|
График изучения дисциплины 3 семестр
Вид учебных занятий
|
№ недели
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
16
|
17
|
Лекции
|
2
|
|
2
|
|
2
|
|
2
|
|
2
|
|
2
|
|
2
|
|
2
|
|
1
|
Практические работы
|
|
2
|
|
2
|
|
2
|
|
2
|
|
2
|
|
2
|
|
2
|
|
2
|
1
|
Аттестация
(промежуточная)
|
|
|
|
|
*
|
|
|
|
|
*
|
|
|
|
|
*
|
|
|
График изучения дисциплины 4 семестр
Вид учебных занятий
|
№ недели
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
16
|
17
|
Лекции
|
2
|
|
2
|
|
2
|
|
2
|
|
2
|
|
2
|
|
2
|
|
2
|
|
1
|
Практические работы
|
|
2
|
|
2
|
|
2
|
|
2
|
|
2
|
|
2
|
|
2
|
|
2
|
1
|
Аттестация
(промежуточная)
|
|
|
|
|
*
|
|
|
|
|
*
|
|
|
|
|
*
|
|
|
|
