Правительство Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования
"Национальный исследовательский университет
"Высшая школа экономики"
Московский институт электроники и математики Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики»
Факультет Электроники и телекоммуникаций
Программа дисциплины
Материалы электронной техники
(цикл: Технология конструкционных материалов)
для направления 210100.62 «Электроника и наноэлектроника» подготовки бакалавра
Автор программы: доц,, к. т.н. , *****@***ru
Одобрена на заседании кафедры электроники и наноэлектроники «___»_________2012 г.
Зав. кафедрой __________________
Рекомендована секцией УМС «Электроника» «___»____________ 2012 г.
Председатель [Введите ]
Утверждена УС факультета электроники и телекоммуникаций «___»____________2012 г.
Ученый секретарь [Введите ] ________________________ [подпись]
Москва, 2012
Настоящая программа не может быть использована другими подразделениями университета и другими вузами без разрешения кафедры-разработчика программы.
1. Цели и задачи дисциплины:
Целью дисциплины "Технология конструкционных материалов" является
изучение важнейших свойств, основных способов производства и обработки металлов и неметаллических материалов, освоение студентами современных и наиболее используемых в промышленности прогрессивных технологий формообразования заготовок и деталей изделий электронной техники. Получение общеинженерной технологической подготовки, которая является фундаментом для технологической подготовки инженеров по специальности «Электронное машиностроение».
2. Место дисциплины в структуре ООП:
Дисциплина "Технология конструкционных материалов" относится к вариативной части Профессионального цикла (Б 3).
Дисциплина требует наличия у студента знаний, умений и навыков, полученных в
ходе изучения дисциплин "Инженерная и компьютерная графика" (1 семестр), "Физика" (2, 3, 4 семестры), "Химия" (1, 2 семестр), Для изучения дисциплины студент должен обладать следующими компетенциями:
· ОК-10 – Способность использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования.
· ОК-10 – Способностью использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования.
· ПК-1 – Способность представлять адекватную современному уровню знаний научную картину мира на основе знания основных положений, законов и методов естественных наук и математики.
· ПК-2 – Способность выявлять естественно-научную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлекать для их решения соответствующий физико-математический аппарат
· ПК-5 - Способностью владеть основными приемами обработки и представления экспериментальных данных.
· ПК-6 - Способностью собирать, обрабатывать, анализировать и систематизировать научно-техническую информацию по тематике исследования, использовать достижения отечественной и зарубежной науки, техники и технологии.
· ПК-14 - Способностью выполнять работы по технологической подготовке производства материалов и изделий электронной техники.
Дисциплина "Технология конструкционных материалов" является предшествующей для изучения дисциплины "Детали машин и приборов" (5 семестр), "Технология электронного машиностроения" (6 семестр), "Вакуумная техника" (6 семестр).
3. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
· ПК-5 - Способностью владеть основными приемами обработки и представления экспериментальных данных достижения отечественной и зарубежной науки, техники и технологии.
· ПК-6 – Способность собирать, обрабатывать, анализировать и систематизировать научно-техническую информацию по тематике исследования, использовать достижения отечественной и зарубежной науки, техники и технологии.
· ПК-14 - Способностью выполнять работы по технологической подготовке производства материалов и изделий электронной техники.
· ПСК-5 - Способностью владеть методиками выбора оборудования и оснастки для проведения технологических процессов изготовления изделий электроники и наноэлектроники,
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать: номенклатуру и свойства конструкционных материалов применяемых в электронном машиностроении, основы металлургии и технологию производства заготовок и деталей литьем, давлением, сваркой, механической обработкой, порошковой металлургией, физико-химическими методами размерной обработки, обработку неметаллических материалов, используемых в изделиях электронного машиностроения.;
Уметь: обоснованно и правильно выбирать материал деталей, рациональный способ получения заготовок, методы механической и термической обработки металлов и сплавов в целях получения структуры и свойств, обеспечивающих высокую надежность изделий.
Владеть: методами технологией производства материалов электронной техники.
4. Объем дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы | Всего часов / зачетных единиц | Семестры | ||
3 | - | - | ||
Общая трудоемкость дисциплины | 126 / 3,5 | 126 / 3,5 | ||
Аудиторные занятия (всего) | 72 / 2 | 72 / 2 | ||
В том числе: | - | - | ||
Лекции | 36 / 1 | 36 / 1 | ||
Практические занятия (ПЗ) | ||||
Семинары (С) | 18 / 0.5 | 18 / 0.5 | ||
Лабораторные работы (ЛР) | 18 / 0.5 | 18 / 0.5 | ||
Самостоятельная работа (всего) | 18 / 0.5 | 18 / 0.5 | ||
В том числе: | - | - | ||
Курсовой проект (работа) | 18 / 0.5 | 18 / 0.5 | ||
Расчетно-графические работы | - | - | ||
Реферат | - | - | ||
Другие виды самостоятельной работы | - | - | ||
- | - | |||
Промежуточная аттестация (зачет, экзамен) | 36 / 1 | 36 / 1 | ||
Общая трудоемкость часы зачетные единицы | 126 | 126 | ||
3,5 | 3,5 |
5. Содержание дисциплины
5.1. Содержание разделов дисциплины
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Содержание раздела |
1 | Введение | задачи и содержание дисциплины; понятие о технологии как о рациональной совокупности методов получения материалов, заготовок, деталей и их обработки; значение дисциплины в подготовке инженера электронной техники. |
2 | Свойства конструкционных материалов | механические свойства и конструктивная прочность металлов и сплавов, свойства, определяемые при статическом растяжении, методы определения твердости; свойства, определяемые при динамических испытаниях, ударная вязкость, работа зарождения и распространения трещин, явление хладноломкости, свойства, определяемые при циклических нагрузках; усталостное разрушение, виды изломов, предел выносливости; конструктивная прочность металлов, свойства, определяющие безотказность изделий (сопротивление металла хрупкому внезапному разрушению – вязкость разрушения, допустимая величина дефекта, порог хладноломкости); свойства металлов, определяющие долговечность изделий (износостойкость, сопротивление усталости, контактная выносливость), влияние остаточных напряжений на свойства металлов и сплавов, пути повышения прочности металлов. |
3 | Основы производства отливок | основы металлургии чугуна, металлургия стали: конверторный, мартеновский, электроплавильный процессы, физические и технологические основы литейного производства; классификация способов литья по материалу литейных форм, литейная технологическая оснастка, литье в песчано-глинистые формы, литье в оболочковые формы, литье по выплавляемым моделям; специальные способы литья: литье в металлические формы (кокили), литье под давлением, центробежное литье, контурное литье. |
4 | Обработка материалов давлением | механизм пластической деформации, влияние пластической деформации на структуру и свойства металлов и сплавов, деформационное упрочнение; нагрев при обработке материалов давлением, холодная и горячая обработка металлов давлением; основы холодной и горячей объемной штамповки, горячая и холодная высадка, холодное выдавливание и формовка, чеканка; листовая штамповка: разделительные операции – отрезка, вырубка, пробивка; формоизменяющие операции - гибка, отбортовка, вытяжка; прессование металлов, виды прессования сплошных и полых изделий, прокат металлов; волочение металлов, роль смазок и нагрева при волочении, особенности волочения тугоплавких металлов и сплавов |
5 | Сварка и пайка конструкционных материалов | физико-химическая сущность получения сварных соединений, классификация методов сварки; основные процессы сварки плавлением, электродуговая сварка, классификация способов дуговой сварки, основные физико-химические процессы газовой сварки, электроннолучевой, сварки лучом лазера, сварки сфокусированным световым потоком, плазменной сварки, сравнительная характеристика различных процессов сварки плавлением; классификация методов сварки давлением, холодная сварка, схема и особенности образования соединения, процессы сварки с кратковременным нагревом, ударно-конденсаторная сварка, стыковая сварка, контактная точечная и роликовая сварка, диффузионная сварка, ультразвуковая сварка, сварка трением, сравнительная характеристика различных процессов сварки с приложением давления; пайка металлов, классификация методов пайки, источники нагрева при пайке, припои, флюсы, газовые среды, особенности пайки деталей из различных металлов и неметаллических материалов. |
6 | Основы обработки материалов резанием | инструментальные материалы, их классификация, основные характеристики и область применения, основные виды инструментальных материалов - углеродистые, легированные и быстрорежущие стали, металлокерамические и минералокерамические твердые сплавы, синтетические сверхтвердые материалы, природные алмазы, нитрид бора, основы выбора инструментальных материалов; механические методы обработки, геометрия режущей части инструмента, основные движения инструмента и заготовки в процессе резания, параметры процесса обработки, скорость резания, подача, глубина резания; физическая сущность процесса резания; основные понятия металлорежущего станка, узлы и кинематика станка. |
7 | Физико-химические методы размерной обработки | электроэрозионная обработка, способы обработки; электрохимические методы размерной обработки; лучевые методы размерной обработки; ультразвуковая размерная обработка; электронно-лучевая обработка; светолучевая размерная обработка. |
8 | Порошковая металлургия | основы порошковой металлургии и металлокерамики; методы получения исходных материалов; основные технологические операции получения деталей из порошков. |
9 | Обработка неметаллических материалов | основы технологии пластмасс и стекла; формообразование заготовок и обработка деталей из керамических материалов, стекла, ситалла, пластмасс. |
5.2. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами
№ п/п | Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин | № № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых дисциплин | ||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | ||
1 | Детали машин и приборов | + | + | + | + | |||||
2 | Технология электронного машиностроения | + | + | |||||||
3. | Вакуумная техника | + | + |
5.3. Разделы дисциплин и виды занятий
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Лекц. | Практ. зан. | Лаб. зан. | Семин | СРС | Все-го |
1 | Введение. | 2 | - | 2 | |||
2 | Свойства конструкционных материалов | 2 | - | 2 | 4 | ||
3 | Основы производства отливок | 6 | - | 2 | 8 | ||
4 | Обработка материалов давлением | 6 | - | 4 | 2 | 12 | |
5 | Сварка и пайка конструкционных материалов | 6 | 4 | 4 | 14 | ||
6 | Основы обработки материалов резанием | 6 | 6 | 2 | 14 | ||
7 | Физико-химические методы размерной обработки | 4 | 4 | 2 | 10 | ||
8 | Порошковая металлургия | 2 | 2 | 4 | |||
9 | Обработка неметаллических материалов | 2 | 2 | 4 |
6. Лабораторный практикум
Целью занятий является экспериментальная проверка и практическое закрепление основных положений лекционного материала.
№п/п | № раздела дисциплины | Наименование лабораторных работ |
1. | 6 | Влияние режимов резания и геометрии инструмента на шероховатость поверхности при токарной обработке. |
2. | 6 | Влияние режимов резания и геометрии инструмента на шероховатость поверхности при фрезеровании. |
3. | 6 | Исследование геометрических параметров и конструкций токарных резцов |
4. | 6 | Исследование влияния геометрии инструмента и режимов резания на деформацию конструкционных материалов. |
7. Примерная тематика курсовых работ:
Основные этапы получения металлов и сплавов. Основы порошковой металлургии. Свойства конструкционных материалов. Основы термической обработки металлов. Производство заготовок способом литья. Производство заготовок пластическим деформированием. Основе сварки и пайка конструкционных материалов. Механические методы формообразования поверхностей деталей. Физико-химические методы размерной обработки.8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
а) основная литература:
1. Чередниченко . Технология конструкционных материалов. 3-е издание. Издательство: Омега-Л, 2006
2. Комаров конструкционных материалов. Учебник Мн.: Новое знание, 2005. 3. , (5-е изд.) Материаловедение и технология металлов. рекомендовано Мин. образования. : Высш. школа, 2007. | 4. |
б) дополнительная литература:
1. Золотых основы электрофизических и электрохимических методов обработки. М., МИЭМ, 1975.
2. , , Елагин и термическая обработка цветных металлов и сплавов. - М.: «МИСИС»,1999.
3. , - Материаловедение и технология конструкционных материалов: учебник Издание 3. М., 2005.
г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы
1. Комплект иллюстраций (раздаточный материал)
2. Альбом типового оборудования и технологической оснастки.
3. Плакаты и стенды.
4. Планшеты типовых деталей и инструмента.
5. Проспекты металлорежущего оборудования, технологической оснастки и инструмента.
6. Каталоги и прейскуранты по оборудованию.
д) рекомендуемая литература для самостоятельной работы
2. Конструкционные материалы и их обработка. Под общей редакцией . М., Металлургия. 1975. М.
3. Инструментальные материалы для лезвийной и абразивной обработки деталей. МИЭМ, 2008.
4. Назначение и область применения алмазов и синтетических сверхтвердых материалов. М., МИЭМ, 2009.
е) учебно-методические материалы
Методические указания к лабораторным работам
1. Влияние режимов резания и геометрии инструмента на шероховатость поверхности при токарной обработке. М., МИЭМ, 2011.
2. Влияние режимов резания и геометрии инструмента на шероховатость поверхности при фрезеровании. М., МИЭМ, 2011.
3. Исследование геометрических параметров и конструкций токарных резцов. М., МИЭМ, 2011.
4. Исследование влияния геометрии инструмента и режимов резания на деформацию конструкционных материалов. М., МИЭМ, 2011.
9. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
Лаборатория электрофизических и электрохимических методы размерной обработки, металлорежущее оборудование.
10. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:
В интерактивных формах проводятся 18 часов семинарских занятий, В качестве оценочного средства для текущего контроля успеваемости проводится описание студентами на семинаре технологии получения разными способами заготовок и деталей по основам пройденного на лекциях теоретического материала с последующим обсуждением, которое проходит в форме конференции, Активность, правильность высказываемых мнений, способность логического объяснения учитываются при выставлении оценки курсовых работ.
Рабочая программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки 210100 - Электроника и наноэлектроника.
Автор Программы: , доцент, к. т.н. _________________
