Семестр 2. Раздел «Горячая обработка металлов». Количество модулей 2.
|
Модуль 1. Способы получения металлов.
Цель: изучить способы получения металлов применяемых в машиностроении, а также технологию получения заготовок деталей машин.
Материал данного модуля формирует профессиональную компетенцию. В результате изучения студент должен:
Знать: 1. Технологию производства сталей, чугуна, алюминия и меди;
2. Физико-химические процессы в доменных печах;
3. Способы получения отливок;
4. Литейно-технологическую оснастку и оборудование;
5. Виды составов и свойства формовочных смесей;
6. Технологию изготовления литейных форм.
Уметь: 1. Изготавливать песочно-глинистую форму для литья деталей;
2. Пользоваться инструментом, при отливке деталей;
3. Подготовить формовочную смесь.
|
№ п/п
| Наименование раздела дисциплины входящего в модуль
| Содержание раздела
|
Аудиторная работа
| СРС
|
1
| 2
| 3
| 4
|
1.1
| Способы получения металла
| Производство сталей, чугуна, алюминия и меди. Способ получения отливок. Виды формовочных смесей.
| Физико-химические процессы в доменных печах. Сущность процессов плавки и очистки металла.
|
1.2
| Литейное производство
| Способы получения отливок. Формовочные материалы, их свойства виды, назначение. Формовка при помощи моделей. Разновидности формовки. Способы литья: кокильное, под давлением, центробежное, оболочковое, по выплавляемым моделям, их преимущества и недостатки.
| Виды формовки и оборудование. Назначение модельного комплекта. Технология литейных форм. Дефекты отливок и контроль их качества.
|
Модуль 2. Обработка металлов давлением и сварка.
Цель: Изучить влияние ОМД на свойства металлов и основные способы обработки давлением и сварки металлов, а также технологии и применяемое оборудование.
Материал данного модуля формирует профессиональную компетенцию. В результате изучения этого модуля студент должен:
Знать: 1. Определение упругой и пластической дефектации;
2. Влияние ОМД на структуру и свойства металлов;
3. Классификация видов ОМД;
4. Сущность ОМД, технологию, схемы и применяемое оборудование;
5. Сортамент его виды;
6. Теоретические основы сварки плавлением;
7. Виды тока при сварке;
8. Способы зажигания дуги;
9. Классификация видов сварки;
10. Виды сварных соединений и швов;
11. Сущность различных видов сварки, схемы, применяемое оборудование;
12. Разновидности электродов для сварки;
13. Устройство маркировки и принцип работы сварного оборудования;
14. Факторы влияющие на свариваемость металлов, особенности сварки чугунов, легированных сплавов и цветных металлов.
15. Основные характеристики источников питания и требования предъявляемые к ним.
Уметь: 1. Выбирать температурный режим ОМД;
2. Выбирать вид сортамента для изготовления деталей;
3. Выбирать оборудование для деформации металла с целью получения заготовки заданного профиля.
4. Определить вид сварки, сварочного шва;
5. Выбрать режим сварки и вид тока;
6. Уметь пояснить маркировку сварочного оборудования и электродов.
|
№ п/п
| Наименование раздела дисциплины входящего в модуль
| Содержание раздела
|
Аудиторная работа
| СРС
|
1
| 2
| 3
| 4
|
1.3
| Обработка давлением
| Деформация металлов. Влияние ОМД на структуру и свойства металлов. Упрочнение металлов, возврат, рекристаллизация. Классификация видов обработки ОМД. Температурный интервал ОМД, выбор режимов, нагревательные устройства. Основные виды ОМД, сущность оборудования, схемы, виды сортамента.
| Механизм пластической деформации холодная и горячая деформация.
Схемы ОМД прокатка, волочение, прессование, ковка, горячая и объемная штамповки.
|
1.4
| Сварка металлов
| Теоретические основы сварки плавлением. Классификация видов сварки и сварных соединений. Термическая сварка: дуговая, ручная, автоматическая под слоем флюса в защитных газах, электоро-шлаковая, плазменная, электронно-лучевая, лазерная, газовая и их сущность, схемы, применяемое оборудование. Электроды для ручной сварки, режимы. Термомеханическая и механическая сварка: контактная, холодная, трением, ультразвуковая, взрывом диффузионная. Сущность, схемы процессов.
| Сварка под флюсом, электрошлаковая, электроннолучевая, плазменная, лазерная, газовая сварка, контактная холодная, сварка взрывом.
Пайка и склеивание материалов, клеем.
|
Семестр 3. Раздел «Материаловедение». Количество модулей 3.
|
Модуль 1. Общие сведения о металлах, сплавах и диаграммы сплавов.
Цель: Изучить общие сведения о металлах, сплавах и диаграммах их состояния.
Материалы данного модуля формируют профессиональную компетенцию. В результате изучения этого материала студент должен:
Знать: 1. Типы кристаллических решеток металлов;
2. Основные примеси в металлах и влияния их на свойства металлов;
3. Основные свойства металлов.
4. Назначение и способы построения диаграмм сплавов.
5. Диаграмму сплава железо-цементит и ее структурные составляющие;
6. Превращения на линиях и точках диаграммы;
7. Влияние углерода и постоянных примесей на качество стали;
8. Легирующие компоненты в сплавах «железо-углерод»;
9. Классификацию и маркировку углеродистых и легированных сталей;
10. Классификацию чугунов;
11. Влияние углерода, марганца, кремния, серы фосфата на свойства чугунов;
12. Маркировку чугунов, структуру и область применения чугунов.
Уметь: 1. Пояснить параметры кристаллических решеток;
2. Анализировать диаграмму «железо-цементит»;
3. Пояснить превращения в сплавах при температурах 727ºС и 1147ºС;
4. Пояснить процессы происходящие в сплавах при различных его температурах;
5. Дать определения эвтектическим и эвтектоидным превращениям в сплавах с содержанием 0,8%, 2,14%, 4,3%.
6. Расшифровать маркировку сталей, чугунов и объяснить входящие компоненты и их количественные величины;
7. Пояснить отличие между сталями обыкновенного качества, качественными и высококачественными.
8. Пользоваться микроскопом и анализировать микроструктуру сталей;
9. Объяснить форму графита в различных чугунах и влияние ее на свойства чугуна.
10. Пояснить деление легированных сталей на группы в зависимости от содержания их компонентов.
|
№ п/п
| Наименование раздела дисциплины входящего в модуль
| Содержание раздела
|
Аудиторная работа
| СРС
|
1
| 2
| 3
| 4
|
2.1
| Общие сведения о металлах
| Типы кристаллических решеток. Строение кристалла, дислокации аллотропия. Дефекты кристаллического строения. Плавление, кристаллизация, примеси и влияние их на свойства металлов. Основные свойства металла: механические, физические, химические, технологические, эксплуатационные.
| Параметры кристаллических решеток. Плавление. Кристаллизация. Дефекты кристаллического строения.
|
2.2
| Металлические сплавы и диаграммы состояния
| Общая терминология: сплав, компонент, фаза, твердый раствор, химическое соединение, механическая смесь.
Построение диаграмм сплавов, анализ основных видов связи между диаграммой состояния сплавов и их свойствами.
| Понятия сплав, компонент, фазы, твердый раствор, химическое соединение, механическая связь.
|
2.3
| Железоуглеродистые сплавы
| Диаграмма состояния железо-цементит, фазы и структуры в сплавах. Влияние углерода и постоянных примесей на свойства стали. Легирующие компоненты в сплавах «железо-углерод». Классификация и маркировка углеродистых и легированных сталей, маркировка и область применения. Чугуны: серый, высокопрочный, ковкий, специальный. Влияние примесей на свойства чугуна. Структура, свойства, маркировка и область применения.
| Диаграммы сплавов при нерастворимости компонентов, полной растворимости и химических соединений. Зависимость свойств сплавов от их диаграмм.
|
Модуль 2. Термическая и химико-термическая обработки стали.
Цель: Изучить основные виды ТО и ХТО, технологию и явления происходящие в металлах при их проведении.
Материал данного модуля формирует профессиональную компетенцию. В результате изучения материала данного модуля студент должен:
Знать: 1 Цель проведения ТО;
2. Превращения протекающие в металлах при нагреве;
3. Какие стали называют мелкозернистыми и крупнозернистыми;
4. Определение структур перлит, троостит, сорбит, мартенсит.
5. Основные виды ТО;
6. Какие бывают виды отжига и его назначение;
7. В чем сущность нормализации и ее преимущества перед отжигом;
8. Способы закалки и технология их проведения;
9. Виды отпуска и их назначение;
10. Основные закалочные среды;
11. Назначение ХТО и этапы ее проведения;
12. Основные операции ХТО;
13. Сущность диффузионной металлизации;
Уметь: 1. Пояснить сущность и назначения ТО и ХТО;
2. Объяснить явления, протекающие при ТО и ХТО в металлах;
3. Подготовить образы для проведения ТО и ХТО;
4. Пользоваться нагревательными устройствами и приспособлениями при проведении ТО;
5. Настраивать и пользоваться твердомером и микроскопом;
6. Выбирать режимы нагрева стальных образцов для выполнения операций ТО по диаграмме и справочниками;
7. Проводить операции ТО.
|
№ п/п
| Наименование раздела дисциплины входящего в модуль
| Содержание раздела
|
Аудиторная работа
| СРС
|
1
| 2
| 3
| 4
|
2.4
| Термическая обработка стали
| Превращения в стали при нагреве. Превращение аустенита при охлаждении. Перлитное превращение. Критическая скорость превращения. Основные виды ТО. Виды назначения и технология отжига. Виды, назначения и технология закалки. Виды, назначения и технология отпуска.
| Диаграмма изотермического превращения. Мартенситное превращение. Закаливаемость и прокаливаемость. Обработка холодом. Термическая обработка. Методы поверхностной закалки.
|
2.5
| Химико-термическая обработка
| Основы ХТО цементация, назначения, виды, технология. Азотирование, назначение, виды, технология проведения и область применения. Цианирование, назначение, виды, технология проведения. Нитроцементация.
| Сущность ХТО, цель проведения, основных операций ХТО.
|
Модуль 3. Конструкционные стали, цветные металлы и сплавы, неметаллические, порошковые и композиционные материалы.
Цель: Изучить конструкционные стали, цветные металлы, неметаллические, порошковые и композиционные материалы используемые при изготовлении машин.
Материал данного модуля формирует профессиональную компетенцию по материалам используемым при изготовлении и ремонте машин. В результате изучения материала данного модуля студент должен:
Знать: 1. Классификацию сталей;
2. Требования, предъявляемые к конструкционным сталям;
3. Строительные стали (обыкновенного качества и низколегированные);
4. Машиностроительные стали, углеродистые, легированные, цементируемые и рессорно-пружинные стали;
5. Специальные стали: микроподшипниковые, жаростойкие, жаропрочные, нержавеющие стали и сплавы;
6. Алюминий, и его сплавы, классификация, маркировка, область применения;
7. Медь, и ее сплавы, классификация, маркировка, область применения;
8. Титан, магний и их сплавы;
9. Основные группы неметаллических материалов и их свойства;
10. Полимерные материалы, свойства, классификация;
11. Пластмассы и их свойства, классификация.
12. Термореактивные и термопластические пластмассы.
13. Резины. Способы формирования, старение, вулканизация.
14. Конструкционные, инструментальные порошковые материалы, область применения;
15. Композиционные материалы, преимущество и недостатки, основные виды;
16. Методы получения полимерных композиционных материалов и переработка их в изделия.
Уметь: 1. Определить вид материала;
2. Определить вид стали;
3. Определить вид цветного металла;
4. Определить вид пластмассы;
5. Объяснить преимущество и недостатки цветных металлов;
6. Пояснить процесс старения пластмасс;
7. Пояснить назначения компонентов входящих в состав пластмасс;
8. Преимущество, недостатки пластмасс и композиционных материалов;
9. Объяснить принципы классификации пластмасс.
|
№ п/п
| Наименование раздела дисциплины входящего в модуль
| Содержание раздела
|
Аудиторная работа
| СРС
|
1
| 2
| 3
| 4
|
2.6
| Конструкционные стали
| Классификация сталей по способу получения, назначению, качеству, химическому составу и структуре. Маркировка и область применения. Строительные и машиностроительные стали и область применения.
| Стали обыкновенного качества и низколегированные. Специальные стали и цементируемые, рессорно-пружинные, шарикоподшипниковые, нержавеющие. Жаропрочные стали, жаростойкие, жаропрочные и нержавеющие стали.
|
2.9
| Цветные металлы и сплавы
| Алюминий и его сплавы, упрочняемые и не упрочняемые ТО, литейные. Маркировка, область применения. Медь и ее сплавы, латунь и бронза маркировка область применения.
| Литейные и деформированные магниевые сплавы. Титан и его сплавы, классификация.
|
2.10
| Неметаллические материалы
| Полимерные материалы, их свойства и классификация. Пластмассы: состав, свойства, классификация, преимущество и недостатки. Переработка пластмасс в изделия. Термореактивные, термопластические пластмассы.
| Резина. Способы формирования. Экструзия, прессование, литье под давлением.
Старение резины и вулканизация.. Разновидности древесины, ее свойства и область применения.
|
2.11
| Порошковые и композиционные материалы
| Конструкционные, инструментальные порошковые материалы. Композиционные материалы, основные виды, область применения. Свойства порошковых материалов и способы их получения.
| Требования к материалам и упрочнителям. Получения, состав и область применения керамических материалов.
|
Семестр 4. Раздел «Обработка конструкционных материалов резанием». Количество модулей 3.
|
Модуль 1. Физические основы процесса резания и его основные элементы.
Цель: Изучить основные способы обработки металлов резанием, явления сопровождающие процесс и факторы влияющие на качество обработки поверхности детали.
В результате изучения модуля формируется профессиональные компетенции по физическим основам резания металлов при изготовлении и ремонте деталей машин, а также факторы, влияющие на процесс резания. В результате изучения модуля студент должен:
Знать: 1. Способы обработки металлов;
2. Движения при резании;
3. Названия поверхностей инструмента и заготовки;
4. Конструктивные элементы токарного резца;
5. Координатные плоскости и геометрические параметры токарных резцов;
6. Материалы для изготовления режущих инструментов и требования к ним;
7. Виды заготовок, припуск на обработку;
8. Виды стружек;
9. Явления сопровождающие процесс резания;
10. Тепловые явления при резании и факторы влияющие на них;
11. Виды, формы и критерии изнашивания инструмента;
12. Смазочно-охлаждающие жидкости и способы подачи их в зону резания;
13. Факторы влияющие на качество поверхности;
14. Точность и погрешность обработки;
15. Факторы, влияющие на шероховатость поверхности, классы шероховатости;
16. Методы определения шероховатости;
17. Вибрация при резании металлов.
Уметь: 1. Выбирать способы обработки для изготовления деталей;
2. Объяснить главное движение, установочное и движение подачи;
3. Показывать поверхности на резце и заготовке;
4. Выбирать стойкость инструмента;
5. Пояснить явления сопровождающие процесс резания и факторы влияющие на них;
6. Пояснить причины образования тепла в зоне резания и распределения его между заготовкой, инструментом и стружкой.
7. Объяснить причину возникновения вибрации при работе на станке;
8. Выбрать заготовку.
|
№ п/п
| Наименование раздела дисциплины входящего в модуль
| Содержание раздела
|
Аудиторная работа
| СРС
|
1
| 2
| 3
| 4
|
3.2
| Резание и его основные элементы
| Способы обработки металлов резанием. Главное движение, движение подачи. Основные поверхности и плоскости, элементы режима резания. Виды заготовок. Припуск и факторы влияющие на него. Материалы для изготовления инструментов. Требования к инструментальным материалам. Новые инструментальные материалы.
| Клин-основа. Формы режущей части инструмента. Кинематика резания. Схемы и элементы режима резания.
|
3.3
| Физические основы процесса
| Процессы образования и виды стружек. Явление сопровождающее процесс резания; наклеп, усадка, нарост. Причины тепловыделения при резании и распределение тепла. Изнашивание режущих инструментов. Виды и формы износа. Смазочно-охлаждающие вещества. Качество поверхности. Шероховатость поверхности и критерии ее оценки. Методы определения шероховатости и факторы, влияющие на нее. Вибрация при резании.
| Работа и тепловые явления при резании. Факторы, влияющие на образования тепла. Критерии износа инструмента. Способы подачи СОЖ в зону резания.
Показатели качества. Влияние режимов резания на шероховатость.
|
Модуль 2. Кинематика и динамика процесса резания.
Цель: Изучить силы действующие на заготовку и станок в процессе резания, факторы влияющие на качество обработанной поверхности и методику назначения режима резания. В результате изучения модуля формируется профессиональная компетенция по знанию кинематики и динамики процесса резания, назначению рациональных режимов обработки заготовки и инструменту. Студент должен:
Знать: 1. Схему сил действующих на станок и факторы влияющие на главную составляющую силы резания;
2. Расчет силы резания, определение мощности, скорости резания и стойкости инструмента;
3. Методику назначения режима резания при точении;
4. Определение производительности и штучного времени при точении;
5. Назначение и классификацию резцов;
6. Устройство и конструктивные элементы резца;
7. Координатные плоскости для определения углов резца;
8. Методики определения углов резца, их величины;
9. Влияние углов резца на процесс резания;
10. Как проводится заточка резца;
11. Критерии износа резцов и их допустимые величины.
Уметь: 1. Определять расчетным путем силу, мощность и скорость резания;
2. Выбрать стойкость инструмента с учетом материала резца;
3. Назначить режимы резания глубину, подачу и определить скорость резания;
4. Определить штучное время на изготовление детали;
5. Определять основное время при заданных режимах резания;
6. Назначать время на обслуживания станка и личное время рабочего;
7. Рассчитывать производительность при станочных работах;
8. Выбрать резец для соответствующего вида обработки;
9. Измерять углы резца;
10. Определить вид износа и допустимую его величину;
11. заточить резец.
|
№ п/п
| Наименование раздела дисциплины входящего в модуль
| Содержание раздела
|
Аудиторная работа
| СРС
|
1
| 2
| 3
| 4
|
3.4
| Силы и скорость резания при точении. Назначение режимов резания.
| Схема действия сил на резец. Равнодействующая сила и ее составляющие. Факторы, влияющие на главную составляющую силу резания. Мощность и крутящий момент резания при точении. Скорость резания, стойкость инструмента и факторы влияющие на них. Методика назначения режима резания.
| Измерение сил резания. Анализ эмпирической формулы скоростью резания. Основное машинное время. Производительность работы при точении пути ее повышения. Силовое и скоростное резание. Обрабатываемость материала и критерии.
|
3.5
| Резцы
| Назначение и классификация токарных резцов. Устройство, конструктивные и геометрические элементы токарного резца. Координатные плоскости Геометрические параметры токарных резцов, назначение углов.
| Формы пластинок твердого сплава, способы дробления стружки. Фасонные, призматические резцы. Кинематические углы резцов. Заточка и доводка резцов.
|
Модуль 3. Основные методы механической и специальной обработки металлов.
Цель: Изучить методы и работы выполняемые на металлорежущем оборудовании при изготовлении детали. При изучении модуля формируется профессиональная компетенция обработки различных поверхностей с учетом формы и конструкции детали, а также ее материала. При изучении этого модуля студент должен:
Знать: 1. Особенность сверления и работы выполняемые на сверлильных станках;
2. Конструкцию режущего инструмента при обработке отверстий, сверла, зенкера, развертки;
3. Силы, крутящий момент и мощность при сверлении;
4. Методику назначения режима резания при сверлении;
5. Область применения, особенности и способы фрезерования;
6. Конструкцию, назначение и классификацию фрез;
7. Схемы фрезерования и элементы режима резания;
8. Методику назначения режима при фрезеровании;
9. Силы и мощность при фрезеровании;
10. Особенности резания при строгании, дроблении и элементы режима резания;
11. Работы выполняемые на протяжных станках, схемы протягивания;
12. Типы протяжек, конструктивные элементы и геометрия протяжек;
13. Методы зубонарезания копированием и обкаткой;
14. Элементы режима резания при зубонарезании;
15. Отделка зубчатых колес шлифованием, притиркой, обкаткой, шевингованием;
16. Инструмент для зубонарезания и конструктивные элементы;
17. Методы и схемы нарезания резьбы;
18. Инструмент для нарезания резьбы;
19. Сущность, назначение, виды и особенности шлифования;
20. Инструмент для шлифования, их маркировка;
21. Типы шлифовальных кругов, их характеристики;
22. Элементы режима резания при круглом шлифовании;
23. Методы доводки поверхностей: хонингование, суперфиниширование, притирка и полировка;
24. Абразивные и алмазные инструменты (бруски, порошки, пасты) для отделочных методов обработки;
25. Особенности и методы обработки деталей пластическим деформированием;
26. Инструмент для обработки пластическим деформированием;
27. Анодно-механическая обработка металлов и область применения;
28. Электроискровая и электроимпульсная обработка металлов;
29. Ультразвуковая, электродная и лазерная обработка.
Уметь: 1. Пользоваться инструментами для обработки отверстий;
2. Устанавливать инструменты на станок и приспособления;
3. Выбрать инструмент для обработки отверстий в соответствии с технологическим процессом изготовления детали;
4. Определять режимы обработки в соответствии с технологической операцией;
5. Определять силы, мощность резания и скорость для определеной операции;
6. Выбрать инструмент для обработки плоских поверхностей, канавок, пазов;
7. Выбрать инструмент для нарезания зубчатых колес, резьб;
8. Выбрать шлифовальный круг для обработки с учетом требований чертежа;
9. Определить режимы резания при шлифовании;
10. Выбрать инструмент для обработки поверхностей деталей пластическим деформированием.
|
№ п/п
| Наименование раздела дисциплины входящего в модуль
| Содержание раздела
|
Аудиторная работа
| СРС
|
1
| 2
| 3
| 4
|
3.6
| Осевая обработка
| Особенности резания при сверлении. Элементы режима резания при сверлении. Назначение и типы сверл. Силы, крутящий момент, скорость и стойкость сверл. Методика назначения режима резания при сверлении. Зенкерование и развертывание, типы зенкеров и разверток, конструктивные элементы и геометрия.
| Конструктивные элементы и геометрия сверла. Основное время при сверлении. Классификация зенкеров и разверток. Назначение режимов резания.
|
3.7
| Строгание, долбление и протягивание.
| Особенности резания при строгании и долблении. Строгальные и долбежные резцы, элементы резания. Типы протяжек. Конструктивные элементы и геометрия протяжек.
| Силы резания при строгании. Мощность резания. Схемы протягивания. Режимы резания при протягивании. Прошивка.
|
3.8
| Фрезерование
| Особенности резания при фрезеровании область применения, элементы режима резания при фрезеровании. Силы резания, крутящий момент и мощность резания при фрезеровании. Типы фрез, конструктивные элементы фрезы.
| Способы фрезерования. Методика назначения элементов резания при фрезеровании, износ и заточка фрез.
|
3.9
| Зубонарезание
| Методы зубонарезания. Инструмент для нарезания зубчатых колес, элементы режима резания при зубонарезании. Конструкция, геометрия, комплекты фрез для нарезания зубчатых колес. Отделка цилиндрических колес шлифованием, притиркой, шевингованием.
| Нарезание цилиндрических колес дисковыми, пальцевыми, червячными фрезами и долбяками. Червячные, дисковые, пальцевые фрезы. Особенности конструкции и геометрические параметры. Шеверы, зубострогальные резцы, круговые протяжки, резцовые головки.
|
3.10
| Резьбонарезание
| Методы и схемы резьбонарезания. Элементы режима резания. Резьбонарезной инструмент.
| Метчики, плашки, резцы, фрезы, резьбонарезные головки.
|
3.11
| Шлифование и доводка
| Сущность и назначения шлифования. Основные виды шлифования. Абразивные и алмазные инструменты для заточки, шлифования поверхностей. Силы, мощность резания при шлифовании. Методы доводки поверхностей. Область применения.
| Выбор шлифовальных кругов. Элементы режима резания при шлифовании. Хонингование, суперфиниширование, притирка, полировка. Абразивные, алмазные инструменты. Заточка инструментов.
|
3.12
| Обработка пластическим деформированием
| Особенности и методы обработка пластическим деформированием. Накатывание и раскатывание цилиндрических поверхностей роликами и шариками. Инструменты, область применения.
| Дорнование и калибровка отверстий. Центробежная обработка, редуцирование, накатывание резьб, шлицов и зубчатых колес.
|
3.13
| Электрофизические и электрохимические методы обработки
| Анодно-механическая обработка металлов и ее разновидности–электообразивная и электроалмазная, режимы обработки. Ультразвуковая обработка, режимы и обработки, область применения.
| Обработка материалов лазерами и электронными лучами.
|