ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»
Согласовано | Утверждаю | |
Руководитель ООП по направлению 150700 проф. | Зав. кафедрой Маш. проф. |
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«СОВРЕМЕННЫЕ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
В МАШИНОСТРОЕНИИ»
Направление подготовки: 150700 Машиностроение
Профиль подготовки: Технологии, оборудование и автоматизация машиностроительных производств
Квалификация (степень) выпускника: бакалавр
Составители: доцент
Санкт-Петербург
2012
1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Целью освоения дисциплины «Современные инструментальные материалы в машиностроении» являются получение знаний по структуре, составу и свойствам современных отечественных и зарубежных инструментальных материалов.
Дисциплина дополняет знания о современных тенденциях развития технологии машиностроения путем получения информации о классификации, свойствах и технологических рекомендациях по эффективному выбору и применению современных инструментальных материалов.
Задачей изучения дисциплины является получение навыков при выборе необходимого инструментального материала для обработки заготовок деталей машин с соответствующей точностью на основе информации о свойствах материала инструмента.
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ «Современные инструментальные материалы в машиностроении». В СТРУКТУРЕ ООП бакалавриата является специальной дисциплиной профессионального цикла (базовая часть).
Дисциплина «Современные инструментальные материалы в машиностроении» составляет основу современной базы знаний технологии машиностроения и является профилирующей и завершающей в системе подготовки инженеров. Приобретенные знания студентами будут непосредственно использованы в дальнейшем при курсовом и дипломном проектировании, а также в практической деятельности.
Дисциплина основывается на знаниях, полученных в предшествующих дисциплинах «Основы технологии машиностроения», «Технология машиностроения», «Процессы формообразования и инструмент», «Металлорежущие станки», «Материаловедение» и взаимосвязана по вопросам организации производства и автоматизации процесса проектирования с дисциплинами «Научные основы современного машиностроения», «Станочное и инструментальное обеспечение автоматизированного производства», «Автоматизация производственных процессов в машиностроении», «Организация технической подготовки производства».
Освоение дисциплины необходимо как предшествующее для дисциплин «Научные основы современного машиностроения», «Станочное и инструментальное обеспечение автоматизированного производства», «Автоматизация производственных процессов в машиностроении», «Организация технической подготовки производства».
3. КОМПЕТЕНЦИИ ОБУЧАЮЩЕГОСЯ, ФОРМИРУЕМЫЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ «Современные инструментальные материалы в машиностроении».
3.1. Процесс изучения дисциплины направлен на формирование:
общекультурных компетенций:
ОК6. Способность на научной основе организовывать свой труд, оценивать с большой степенью самостоятельности результаты своей деятельности, владеть навыками самостоятельной работы.
ОК8. Способность самостоятельно применять методы и средства познания, обучения и самоконтроля, выстраивание и реализация перспективных линий интеллектуального, культурного, нравственного, физического и профессионального саморазвития и самосовершенствования, способность с помощью коллег критически оценить свои достоинства и недостатки с необходимыми выводами.
ОК11. Осознание сущности и значения информации в развитии современного общества, владение основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации.
производственно-технологическая деятельность:
ПК2. Способность обеспечивать техническое оснащение рабочих мест с размещением технологического оборудования, умение осваивать вводимое оборудование.
ПК5. Умение проводить мероприятия по профилактике производственного травматизма и профессиональных заболеваний, контролировать соблюдение экологической безопасности проводимых работ.
ПК8. Умение применять современные методы для разработки малоотходных, энергосберегающих и экологически чистых машиностроительных технологий, обеспечивающих безопасность жизнедеятельности людей и их защиту от возможных последствий аварий, катастроф и стихийных бедствий, умение применять способы рационального использования сырьевых, энергетических и других видов ресурсов в машиностроении.
организационно-управленческая деятельность:
ПК16. Умение составлять заявки на оборудование и запасные части, подготавливать техническую документацию на ремонт оборудования.
профессиональных компетенций:
ПК22. Способность выполнять мероприятия по эффективному использованию материалов, оборудования, инструментов, технологической оснастки, средств автоматизации, алгоритмов и программ выбора и расчетов параметров технологических процессов.
ПК23. Способность выбирать материалы и оборудование, а также другие средства технологического оснащения и автоматизации для реализации производственных и технологических процессов.
3.2. В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
иметь представление о современном состоянии машиностроительной отрасли; о перспективах развития технологии машиностроения; о средствах инструментального обеспечения и оснащения производства и технологического оборудования;
знать и уметь использовать методы выбора необходимых типов режущих инструментов и инструментальных материалов в зависимости от параметров технологического процесса, способы выполнения расчетов по обеспечению повышения надежности и эффективности эксплуатации режущих инструментов, требуемых для осуществления различных операций обработки резанием и уметь назначать и рассчитывать режимы резания для обеспечения точности обработки и эффективности работы режущих инструментов.
4. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ
Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 кредита или 144 часа.
Виды учебной работы | Всего часов | Семестры | |
Аудиторные занятия (всего) | 54 | 6 | 7 |
В том числе: Лекции Практические занятия Лабораторные работы | 18 18 18 | 18 18 18 | |
Самостоятельная работа (всего) | 54 | 54 | |
В том числе: Контрольная работа, курсовая работа | |||
Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен) | экзамен | ||
Общая трудоемкость, час. | 144 | 144 |
5. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
5.1. Содержание разделов дисциплины
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Содержание раздела |
1 | Инструментальные стали | Углеродистые стали. Легированные стали. Быстрорежущие стали. |
1.1 | Углеродистые стали | Классификация, структурный состав, свойства и область применения углеродистых сталей. |
1.2 | Легированные стали | Классификация, структурный состав, свойства и область применения легированных сталей. |
1.3 | Быстрорежущие стали | Классификация, структурный состав, свойства и область применения быстрорежущих сталей. |
2 | Твердые сплавы. | Металлокерамические отечественные и зарубежные твердые сплавы. Повышение эффективности использования твердосплавных материалов в режущем инструменте |
2.1 | Металлокерамические твердые сплавы. | Классификация металлокерамических твердых сплавов. Свойства металлокерамических твердых сплавов и области их применения. Безвольфрамовые твердые сплавы |
2.2 | Повышение эффективности использования твердосплавных материалов в режущем инструменте | Повышение эффективности использования твердосплавных материалов в режущем инструменте методом нанесения специальных покрытий. Упрочнение инструмента методом пластической деформации. Упрочнение инструмента путем изменения химического состава поверхностного слоя. Комбинированные методы упрочнения инструмента. |
3 | Режущая керамика. | Марки и свойства керамических инструментальных материалов. Область применения и технологические возможности режущей керамики. |
3.1 | Марки и свойства керамических инструментальных материалов. | Оксидная (белая) режущая керамика. Оксидно-карбидная (черная) режущая керамика. Оксидно-нитридная режущая керамика. Нитридная режущая керамика. |
3.2 | Область применения и технологические возможности режущей керамики. | Свойства керамических материалов при различных видах обработки. Повышение эффективности использования керамических материалов в режущем инструменте |
4 | Сверхтвердые материалы. | Природные и искусственные материалы. Новые композиционные инструментальные материалы. Общие рекомендации по применению сверхтвердых материалов. |
4.1 | Природные и искусственные сверхтвердые материалы | Виды и свойства природных сверхтвердых материалов. Виды и свойства искусственных сверхтвердых материалов. Область применения сверхтвердых материалов. |
4.2 | Новые композиционные инструментальные материалы. | Новые композиционные инструментальные материалы на основе кубического нитрида бора. Область применения материалов на основе кубического нитрида бора. |
4.3 | Общие рекомендации по применению сверхтвердых материалов. | Свойства сверхтвердых материалов при различных видах обработки. Повышение эффективности использования сверхтвердых материалов в режущем инструменте |
5.2. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами
№ п/п | Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин | № разделовданной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин | |||
1 | 2 | 3 | 4 | ||
1 | Основы технологии машиностроения | + | + | + | + |
2 | Технология машиностроения | + | + | + | + |
3 | Процессы формообразования и инструмент | + | + | + | + |
4 | Металлорежущие станки | + | + | + | + |
5 | Технологическая оснастка | + | + | + | + |
6 | Научные основы современного машиностроения | + | + | + | + |
7 | Материаловедение | + | + | + | + |
8 | Станочное и инструментальное обеспечение автоматизированного производства», | + | + | + | + |
9 | Автоматизация производственных процессов в машиностроении | + | + | + | + |
10 | Организация технической подготовки производства | + | + | + | + |
5.3. Разделы дисциплин и виды занятий
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Лекции | Практ. занятия | Лаб. работы | Семинар | СРС | Всего, ч. |
1 | Инструментальные стали | 4 | 4 | 4 | 14 | 26 | |
2 | Твердые сплавы. | 6 | 6 | 6 | 12 | 30 | |
3 | Режущая керамика | 4 | 4 | 4 | 14 | 26 | |
4 | Сверхтвердые материалы. | 4 | 4 | 4 | 14 | 26 | |
Итого | 144 |
6. Лабораторный практикум
№ п/п | № раздела дисциплины | Тематика лабораторных занятий | Трудоемкость (час.) |
1 | 1 | Сравнение режущих свойств инструментальных сталей различных марок. | 4 |
2 | 2 | Сравнение режущих свойств твердых сплавов различных марок | 6 |
3 | 3 | Сравнение режущих свойств режущей керамики различных марок | 4 |
4 | 4 | Сравнение режущих свойств сверхтвердых материалов различных марок | 4 |
7. Практические занятия
№ п/п | № раздела дисциплины | Тематика практических занятий | Трудоемкость (час.) |
1 | 1 | Выбор оптимальной марки инструментальной стали для заданных условий обработки | 4 |
2 | 2 | Выбор оптимальной марки твердого сплава для заданных условий обработки | 6 |
3 | 3 | Выбор оптимальной марки режущей керамики для заданных условий обработки | 4 |
4 | 4 | Выбор оптимальной марки сверхтвердых материалов для заданных условий обработки | 4 |
8. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
8.1. Основная литература
1. Зубарев, инструментальные материалы: Учебник / . СПб.: Лань, 2008. – 224 с.
2. Воробьева, материалы / и др. СПб.: Политехника, 2005. – 268 с.
8.2. Дополнительная литература
1. Поздняк, стали / , и др. М.: Металлургия, 1977. – 168 с.
2. Инструменты из сверхтвердых материалов / под ред. . М.: Машиностроение, 2005. – 555 с.
3. Металлообрабатывающий твердосплавный инструмент: Справочник / , , и др. М.: Машиностроение, 19с.
4. Маргулес, металлов керметами / . М.: Машиностроение. 1980г. 160 с.
5. Лоладзе, и износостойкость режущего инструмента / . М.: Машиностроение, 1982. – 320 с.
9. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ «Современные инструментальные материалы в машиностроении»
Кафедра имеет аудитории для проведения занятий по «Современные инструментальные материалы в машиностроении», предназначенные для выполнения практических работ и успешного усвоения лекционного материала; мультимедийным проектором для представления презентационных работ.
10. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Преподавание дисциплины «Современные инструментальные материалы в машиностроении» базируется на компетентностном, практико-ориентированном подходе. Методика преподавания дисциплины направлена на организацию систематической планомерной работы студента в течение семестра независимо от формы его обучения. В связи с этим следует обратить внимание на особую значимость организаторской составляющей профессиональной деятельности преподавателя.
Основная работа со студентами очной формы обучения проводится на аудиторных лекциях и лабораторных занятиях. Лекционный курс включает установочные, проблемные, обзорные лекции. Интерактивность лекционного курса обеспечивается оперативным опросом или тестированием в конце занятия. Широко применяются методы диалога, собеседований и дискуссий в ходе лекции. Проблемное обучение базируется на примерах из истории науки. Самостоятельная работа студентов всех форм обучения организуется на учебном сайте университета. Лабораторный практикум построен с целью ознакомления студентов с методами научных исследований, привития им навыков научного экспериментирования, творческого исследовательского подхода к изучению предмета, логического мышления.
Освоение программы учебной дисциплины предусматривает достижение определенных компетенций. Это означает, что каждая тема программы должна быть освоена на уровне практических умений. Освоение теоретического материала дисциплины предусматривает работу с учебниками и учебными пособиями, а также использование современных информационных технологий.
Изучая курс, полезно обращаться и к предметному указателю в конце книги и глоссарию (словарю терминов). Пока тот или иной раздел не усвоен, переходить к изучению новых разделов не следует. Краткий конспект курса будет полезен при повторении материала в период подготовки к экзамену.
Изучение курса должно обязательно сопровождаться выполнением упражнений и решением задач. Решение задач - один из лучших методов прочного усвоения, проверки и закрепления теоретического материала. Этой же цели служат вопросы для самопроверки и тренировочные тесты, позволяющие контролировать степень успешности изучения учебного материала.
