Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Ульяновский государственный педагогический университет имени »
(ФГБОУ ВПО «УлГПУ им. »)
Кафедра технологии
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе
_______________
«_____» ________________ 2012 г.
ДППФ.03.1 «Технология обработки конструкционных материалов»
Программа учебной дисциплины базовой части федерального компонента для специальности 050502.65 «Технология и предпринимательство»
специализация «Технический труд»
для заочной формы обучения
Составитель: Н,
кандидат технических наук, доцент
Рассмотрено и утверждено на заседании учёного совета факультета технологии и дизайна (протокол от «22»марта 2012 г. № 7).
Ульяновск, 2012
1. Пояснительная записка
Рабочая программа дисциплины «Технология конструкционных материалов» разработана в соответствии с государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по специальности 050502.65 «Технология и предпринимательство» 2005 г., рабочими учебными планами специальности 050502.65 «Технология и предпринимательство» для заочной формы обучения УлГПУ (протокол №9 Ученого совета вуза от 01.01.2001г.), утвержденными ректором УлГПУ.
Актуальность курса обусловлена необходимостью студентами, обучающимися по специальности 050502.65 «Технология и предпринимательство», накопление знаний, достижения определенного уровня общетехнической подготовки, формирования научно-технического мировоззрения и творческой самостоятельности в рамках своей предметной области.
Данная учебная дисциплина рассматривает технические вопросы термической обработки металлов и современные технологии обработки материалов. Обучение происходит на лекционных занятиях, где осуществляется сообщение теоретических основ дисциплины, и на лабораторно-практических занятиях, позволяющих произвести закрепление полученных теоретических знаний и приобрести практические умения и навыки.
При освоении теоретического материала особое внимание следует обратить на формирование устойчивых знаний и понимания основных понятий дисциплины, без которых невозможны успешное изучение последующих тем и выполнение лабораторно-практических работ. В ходе изучения теоретического материала обучающиеся должны усвоить методы поиска и оценки информации, этапы проектной деятельности, основные методы поиска оптимальных решений технических задач. Лекционный курс основан на последовательном усложнении учебных вопросов и сопровождается списком соответствующих информационных ресурсов, что позволяет обучающимся учиться работать с печатными и электронными источниками информации. Это поможет им приобрести навыки творческой самостоятельности в рамках своей предметной области.
При выполнении лабораторно-практических работ обучающиеся приобретают практические навыки применения теоретических знаний и методов для решения типовых технических задач.
Дисциплина «Технология конструкционных материалов» изучается студентами факультета технологии и опирается на знания, полученные по дисциплинам естественно-научного цикла (математика, физика, химия, черчение и др.), а также по дисциплинам общетехнической предметной подготовки: инженерная графика и др. Изучение дисциплины позволит заложить фундамент для более глубокого понимания специальных дисциплин учебного плана.
В ходе обучения дисциплине студенты сдают зачет, выполняют контрольную работу и заканчивается изучение курса сдачей экзамена.
2. Выписка из федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования
по специальности 050502.65 «Технология и предпринимательство»
Объём и содержание дисциплины «Технология конструкционных материалов» определены ВУЗом и отражены в действующем рабочем плане специальности 050501.65 «Профессиональное обучение» для заочной формы обучения (протокол №7 Учёного совета вуза от 01.01.2001).
3. Цели и задачи изучения дисциплины
Целью обучения студентов является формирование знаний о строении, физических, механических, технологических и эксплуатационных свойствах металлов металлических конструкционных материалов, изучение теоретических и практических основ технологий обработки различных конструкционных материалов, представлений о сущности, принципах и особенностях технологии обработки конструкционных материалов резанием механическими и немеханическими способами, об устройстве, принципах работы и особенностях конструкций современного оборудования для металлообработки. Ознакомление с различными технологическими современными процессами обработки, способах получения заготовок и деталей заданной формы и размеров.
Основными задачами изучения дисциплины являются:
- научить определять основные свойства металлов и неметаллических материалов;
- ознакомить со способами улучшения свойств металлов путём термической и других способов обработки;
-научить выбирать метод изготовления деталей и заготовок, использовать различные конструкционные материалы в зависимости от условий эксплуатации изделий;
-ознакомление с основными видами технологического оборудования;
-изучение технологических процессов для повышения производительности и качества выпускаемых деталей;
- изучение физических законов сопровождающих технологические процессы;
- освоение методов рациональной эксплуатации оборудования и инструментов;
- использование теоретических закономерностей для реального прогнозирования развития современного производства;
- рассмотрение перспективных методик организации производства;
- анализ современных материалов;
- разработка эффективных методов и способов эксплуатации оборудования;
- развитие творческого потенциала учащихся.
4. Требования к уровню освоения содержания дисциплины
Студент, изучивший дисциплину, должен знать:
- методики обучения основным разделам программы образовательной области «Технология»,
- основные свойства конструкционных материалов, а также способы их обработки;
-машиностроительные материалы и их эксплуатационные свойства;
- теоретические и практические способы обработки материалов;
- общую классификацию существующего металлорежущего оборудования;
- основы конструирования машиностроительного оборудования;
- физико-химические основы для технологий обеспечения производственных процессов;
- методики построения технологических процессов для машиностроительных производств;
- кинематические схемы основных металлорежущих станков;
- основные понятия технологии индивидуального, серийного и массового машиностроения;
- основные методы модернизации оборудования;
- современные материалы и технологии их использования.
Студент, изучивший дисциплину, должен уметь:
- осуществлять выбор технологии обработки материалов;
- пользоваться ручным инструментом и автоматическим технологическим оборудованием;
- составлять технологические карты, эскизы и рабочие чертежи;
- использовать ЕСКД для оформления и использования рабочей документации;
- использовать технологические операции для обработки древесины, металлов и других конструкционных материалов;
- использовать высокоэффективное интеллектуальное оборудование в тех. процессах;
- выполнять технический уход и текущий ремонт станочного и вспомогательного оборудования;
-рассчитывать основные технические параметры для технологического оборудования.
Студент, изучивший дисциплину, должен владеть
-эффективными методами и способами технологий обработки материалов;
- навыками определения и преобразования свойств материалов, а также определения оптимальных путей, для этого.
5. Общая трудоемкость дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы | Объем, час. | |
заочная форма обучения | ||
1 семестр | 2 семестр | |
1. Общая трудоемкость дисциплины | 210 | |
2. Аудиторные занятия | 30 | |
2.1. Лекции | 10 | 8 |
2.2.Лабораторные занятия | 6 | 6 |
3. Самостоятельная работа | 178 | |
4.Контрольная работа | Во втором семестре | |
4. Виды итогового контроля | зачёт | экзамен |
6. Примерный тематический план
дисциплины «Технология обработки конструкционных материалов»
Примерный тематический план для заочной формы обучения
№ | Наименование разделов и тем | Количество часов по формам организации обучения | |||
Лекционные занятия | Семинарские, практические занятия | Лабораторные занятия | Сам. работа | ||
1 семестр | |||||
Раздел 1. «Строение и свойства металлических материалов» | |||||
Введение | 0,5 | - | - | 10 | |
1 | Основные понятия о металлических материалах | 1 | - | - | 10 |
2 | Чугуны и стали. | 1 | - | 1 | 10 |
3 | Цветные металлы и их сплавы. | 1 | - | 1 | 10 |
4 | Изучение методов определения свойств металлов. | 2 | - | 2 | 10 |
Раздел 2. «Строение и свойства неметаллических материалов» | |||||
5 | Основные термины и понятия о неметаллических материалах. | 0,5 | - | - | 10 |
6 | Полимерные материалы. | 1 | - | - | 10 |
7 | Материалы из дерева. | 1 | - | 1 | 10 |
8 | Изучение методов определения свойств неметаллических материалов. | 2 | - | 1 | 10 |
Итого в 1 семестре: | 10 | - | 6 | 80 | |
2 семестр | |||||
Раздел 3. «Технологические операции обработки конструкционных материалов» | |||||
9 | Термическая обработка материалов. | 1 | 16 | ||
10 | Основы резания материалов. | 1 | 16 | ||
11 | Основы обработки материалов давлением | 1 | 16 | ||
12 | Виды ручной обработки материалов. | 1 | 16 | ||
13 | Станочная обработка | 1 | 16 | ||
14 | Технологии современного промышленного производства | 1 | 24 | ||
Итого во 2 семестре: | 8 | 6 | 98 | ||
ИТОГО | 18 | 12 | 178 |
7. Содержание дисциплины
Преподавание дисциплины предусматривает чтение лекций, проведение лабораторно-практических занятий.
Введение.
История развития дисциплины. Общие сведения.
Тема 1. Основные понятия о металлических материалах.
Основные термины и определения. Понятие о строении, свойствах материалов.
Основные свойства металических материалов. Кристаллические решетки металлов.
Тема 2.Чугуны и стали.
Классификация сталей и чугунов. Маркировка сталей и чугунов. Углеродистые и легированные стали. Диаграммы состояния сплавов. Изучение диаграммы состояния и микроструктуры железоуглеродистых сплавов.
Тема 3.Цветные металлы и их сплавы.
Алюминий, медь, титан и их сплавы. Основные свойства цветных металлов и области применения.
Тема 4.Изучение методов определения свойств металлов.
Изучение методов определения твердости металлов. (определение твердости по Бринелю, определение твердости по Роквеллу, определение твёрдости по Викерсу);
Изучение устройства металлографического микроскопа и технологии приготовления микрошлифов. Этапы приготовления микрошлифов.
Тема 5.Основные термины и понятия о неметаллических материалах.
Основные термины и определения. Понятие о строении, свойствах материалов. Основные свойства неметалических материалов. Кристаллические решетки.
Тема 6.Полимерные материалы.
Разновидности полимерных материалов. Основные свойства и области применения полимерных материалов.
Тема 7.Материалы из дерева.
Общий вид дерева. Разновидности пород. Пиломатериалы.
Тема 8.Изучение методов определения свойств неметаллических материалов.
Основные термины и определения. Исследования древесных материалов на влажность и усушку. Исследования древесных материалов на плотность и твердость.
Тема 9.Термическая обработка материалов.
Исследование влияния термической обработки на структуру и свойства стали. Общие закономерности структурных изменений при термической обработке металлов (старение, отпуск, закалка). Сушка древесины. Формобразование изделий из пластмассы.
Тема 10.Основы резания материалов.
Теоретические основы технологии обработки металлов резанием.
Тема 11.Основы обработки материалов давлением.
Технология прессования .Технология волочения. Технология ковки. Технология штамповки.
Тема 12.Виды ручной обработки материалов.
Оборудование и инструмент, виды и методы ручной обработки.
Тема 13.Станочная обработка
Общая классификация оборудования. Основные виды движений. Методы обработки. Составные части, принципы действия технологического оборудования. Принципиальные и кинематические схемы оборудования. Технологические возможности металлорежущего оборудования. Основные параметры работы станков, режимы работы и их схемы. Анализ конструктивной компоновки оборудования.
Тема 14.Технологии современного промышленного производства
Современные автоматизированные технологические линии. Основы металлургического производства (производство чугуна и стали).
8.Перечень лабораторных работ.
1.Изучение методов определения твёрдости металлов.
2.Изучение устройства металлографического микроскопа и технологии приготовления микрошлифов.
3.Изучение диаграммы состояния и микроструктуры железоуглеродистых сплавов.
4.Исследование влияния термической обработки на структуру и свойства стали.
5.Изучение разрезов, строения и внешних признаков древесины различных пород.
6.Исследование древесных материалов на усушку, плотность и твёрдость.
7.Получение изделий из пластмасс.
8.Экскурсия на завод.
9. Активные и интерактивные формы проведения занятий.
К интерактивным формам проведения занятий в данном курсе относится лабораторный практикум, проводимый в учебной лаборатории. В процессе выполнения лабораторных работ студент активно взаимодействует с преподавателем – уточняет (при необходимости) задание, обсуждает возможные пути решения задачи, консультируется в случае возникновения затруднений при решении поставленной задачи.
Сдача лабораторной работы осуществляется в форме собеседования, в ходе которого преподаватель определяет степень самостоятельности выполнения работы, глубину освоения студентом теоретического материала, способность применять эти знания для решения практических задач.
При проведении различных видов занятий по дисциплине используются разнообразные активные формы обучения: применение элементов проблемного обучения, использование на лекционных занятиях дидактического раздаточного материала, применение мультимедийных презентаций и др.
10. Тематика курсовых работ
Курсовая работа по данной дисциплине не предусмотрена.
11. Вопросы, выносимые на самостоятельное изучение студентов.
1. Общие закономерности диффузионных процессов при химико-термической обработке.
2. Конструкция и назначение основных узлов металлорежущих станков.
3. Конструкция и назначение различных видов приспособлений для станков.
4. Подготовка, изучение и оформление правил техники безопасности и охраны труда для различных видов механической обработки.
12. Формы контроля усвоения содержания курса
В ходе усвоения содержания курса предусматривается сдача отчетов по лабораторно-практическим работам, защита лабораторно-практических работ в ходе собеседования в соответствии с контрольными вопросами и выполнения заданий по темам курса. В семестре проводятся коллоквиумы. Рубежный контроль проводиться в виде зачета, итоговый – виде экзамена. Экзамен может проводиться в форме тестирования, охватывающего все темы курса.
13. Вопросы к зачету.
1.Основные свойства металлических материалов.
2.Кристаллические решетки металлов.
3.Классификация сталей и чугунов.
4.Маркировка сталей и чугунов.
5.Углеродистые и легированные стали.
6.Диаграммы состояния сплавов.
7.Алюминий, медь, титан и их сплавы.
8.Основные свойства цветных металлов и области их применения.
9.Методы определения твердости металлов.
10.Основные свойства и области применения полимерных материалов.
11.Основные породы деревьев. Пиломатериалы.
12.Исследования древесных материалов на влажность и усушку.
13.Исследования древесных материалов на плотность и твердость.
14. Вопросы к экзамену
1. Общие закономерности структурных изменений при термической обработке металлов (старение, отпуск, закалка).
2.Сушка древесины.
3.Формообразование изделий из пластмассы под воздействием температуры.
4.Теоретические основы технологии обработки металлов резанием.
5.Технология прессования материалов.
6. Технология ковки.
7.Технология штамповки.
8.Виды и методы ручной обработки конструкционных материалов.
9.Станочная обработка материалов.
10.Современные автоматизированные технологические линии.
11.Основы металлургического производства (производство чугуна и стали).
15. Критерии оценивания видов деятельности студента
15.1. Критерии оценки ответа студента в процессе сдачи зачета
Критерии | Оценка | |
Зачтено | Незачтено | |
Знание | Знание материала в пределах программы | Отмечены значительные пробелы в усвоении основных тем дисциплины |
Понимание | Понимает материал, формулирует выводы, приводит примеры, уверенно отвечает на дополнительные вопросы | Выводы поверхностные, содержат ошибки, не приводит примеры, ответы на дополнительные вопросы краткие, неуверенные |
Логика изложения | Излагает материал логично, последовательно | Логика изложения нарушена |
Применение профессиональной терминологии | Формулирует определения, использует профессиональную терминологию | Затрудняется в определении основных понятий изучаемой дисциплины, не владеет профессиональной терминологией |
Соблюдение норм литературного языка | Соблюдает нормы литературного языка, преобладает научный стиль изложения, ошибок нет либо единичные | Допускает множественные ошибки при изложении материала, демонстрирует бедную лексику |
15.2 Критерии оценки ответа студента в процессе сдачи экзамена
Критерии | Оценка | |||
5 (отлично) | 4 (хорошо) | 3 (удовлетво- рительно) | 2 (неудовлетво- рительно) | |
Знание | Знания глубокие, всесторонние | Знание материала в пределах программы | Отмечены пробелы в усвоении программного материала | Не знает основное содержание дисциплины |
Понимание | Полное понимание материала, выводы доказательны, приводит примеры, дополнительные вопросы не требуются | Понимает материал, приводит примеры, но испытывает некоторые затруднения с выводами, однако достаточно полно отвечает на дополнительные вопросы | Суждения поверхностные, содержат ошибки, не приводит примеры, ответы на дополнительные вопросы неуверенные | С трудом формулирует свои мысли, не приводит примеры, не дает ответа на дополнительные вопросы. |
Логика изложения | Излагает материал логично, последовательно | Излагает материал не достаточно логично и последовательно | Логика изложения нарушена, формулирует ответ после уточняющих вопросов | Беспорядочно, неуверенно излагает материал |
Применение профессиональной терминологии | Дает емкие определения основных понятий, корректно использует профессиональную терминологию | Допускает неточности в определении понятий, не в полном объеме использует профессиональную терминологию | Путает понятия, редко использует профессиональную терминологию | Затрудняется в определении основных понятий изучаемой дисциплины, не корректно использует профессиональную терминологию |
Соблюдение норм литературного языка | Соблюдает нормы литературного языка, преобладает научный стиль изложения | Соблюдает нормы литературного языка, допускает единичные ошибки | Допускает множественные речевые ошибки при изложении материала | Косноязычная речь искажает смысл ответа |
16.Методические рекомендации по организации изучения дисциплины
Главным условием успешного освоения студентами данной дисциплины является тщательное ведение конспектов занятий. При изучении теоретической части курса недостаточно ограничиваться только конспектом. Обязательным условием является изучение соответствующих тем по рекомендуемым учебникам и пособиям. Конспект должен быть принят за основу и по каждому вопросу конспекта необходимо изучать материал учебника или учебного пособия. Перечень учебников, пособий и другой учебно-методической документации приводится преподавателем на первой лекции (см. список рекомендуемой литературы).
Студентам, как правило, следует к каждой предстоящей лекции или лабораторно-практическому занятию изучить и повторить материал предыдущего занятия или лекции. Только при этом условии может быть достигнута непрерывность и последовательность изучения предмета, обеспечивающие наиболее полное и твердое усвоение основных положений учебной дисциплины.
В ходе изучения дисциплины студентам следует использовать конспекты занятий и учебно-методическую документацию, которая имеется в библиотеке университета и в электронной библиотечной системе «КнигаФонд» (режим доступа: http://www. *****).
Лабораторные работы по дисциплине составлены в соответствии с теоретическим курсом и являются его неотъемлемым дополнением. Целью этих работ являются закрепление и углубление теоретических знаний, полученных на лекциях, и развитие навыков самостоятельного применения этих знаний при исследованиях. Выполнение лабораторных работ проводится в соответствии с расписанием учебных занятий.
Лабораторный практикум предусматривает практическое знакомство с устройством, принципами действия типовых испытательных машин, методикой проведения экспериментов и обработкой полученных результатов.
В методических указаниях к каждой работе даются основные теоретические сведения, необходимые для понимания изучаемых вопросов, описание лабораторного оборудования и методика проведения исследования. Приводятся подробный порядок выполнения лабораторной работы, требования к оформлению отчета, а также контрольные вопросы, ответы на которые способствуют более глубокому усвоению и закреплению изучаемого материала.
Сознательное выполнение лабораторной работы требует предварительной подготовки студента к ее проведению. Такая подготовка заключается в глубоком изучении по лекциям и учебникам теоретического материала, относящегося к предстоящей работе, в выполнении необходимых расчетов, в подготовке схем, таблиц для регистрации данных, в ответах на поставленные вопросы.
В ходе самостоятельной подготовки к лабораторному занятию рекомендуется внимательно изучить цель и содержание данной работы, соответствующий теоретический материал по конспекту (учебнику) и по данному учебному пособию. При этом необходимо ответить на все контрольные вопросы и подготовить бланк отчета, форма которого приведена в приложении. О каждой работе оформляется индивидуальный отчет по установленной форме, записи в нем ведутся пастой (чернилами) любого цвета, кроме красного. Все графические построения выполняются карандашом с помощью чертежных инструментов.
По каждой выполненной и аккуратно оформленной работе студент должен отчитаться на лабораторном занятии или на консультации после выполнения работы. В случае невыполнения лабораторного практикума студенты не допускаются к сдаче зачета и итогового экзамена.
Изучение дисциплины заканчивается экзаменом. Условием допуска к сдаче экзамена являются правильное выполнение всех работ. Экзамен так же может проводиться и в форме тестирования, вопросы которого охватывают все темы курса. Для успешной подготовки к экзамену необходимо использовать не только конспект, но и учебную литературу.
17. Учебно-методическое обеспечение дисциплины
17.1 Основная литература
1., , Пирайнен конструкционных материалов. Учебник для вузов.-СПб.,: ХИМИЗДАТ, 200Электронный ресурс. Режим доступа http://www. *****/books/57922 )
2.Технологические процессы в машиностроении. Учебник для вузов./ , , под общей редакцией , - М., Машиностроение, 2009.-640с. (Электронный ресурс. Режим доступа http://www. *****/books/114361 )
3Павлов станки: В 2 т. Т. 1/, , и др. Издательство Машностроение, 2011.-608. (Электронный ресурс. Режим доступа http://www. *****/books/114383 )
4.Болтон, Уильям. Конструкционные материалы: металлы, сплавы, полимеры, керамика, композиты. Справочник. 3-е издание стер. / перевод с англ. - М., Додэка-21, 20Электронный ресурс. Режим доступа http://www. *****/books/106022)
17.2.Дополнительная литература
5.Дегтярёв . Технология конструкционных материалов. Издательство Колос, 20Электронный ресурс. Режим доступа http://www. *****/books/42683)
6., Кирсанов материалов. Издательство Машиностроение, 20Электронный ресурс. Режим доступа http://www. *****/books/114376)
7.Григорьев повышения стойкости режущего инструмента. Учебник для студентов вузов. - М., Машиностроение, 2Электронный ресурс. Режим доступа http://www. *****/books/114355)
8.Аверченко с ЧПУ в машиностроительном производстве. Учебное пособие для вузов. / , , и др. -2е изд. ч.1 - М., ФЛИНТА, 2Электронный ресурс. Режим доступа http://www. *****/books/116363)
18. Материально-техническое обеспечение дисциплины
1. Плакаты по темам:
- «Основное станочное технологические оборудование»
2. Лабораторное оборудование:
- микроскопы, твердомеры, муфельные печи;
- макеты деталей, узлов, станки (токарные -3шт, деревообрабатываюшие -2шт, сверлильные - 2шт, точильные устройства - 2шт, шлифовальные устройства -2шт, компрессор,);
-технологическая оснастка и приспособления;
-специализированые инструменты;
- образцы деталей, конструкционные материалы.
3.Компьютер (ноутбук) и мультимедийный проектор.
19 Программное и коммуникационное обеспечение дисциплины
5. Расчётные задания выполняются с использованием современного програмного обеспечения.
6. Ко всем темам курса разработан комплект мультимедийных презентаций, подобраны видеофильмы используемые на лекционных занятиях.
Лист согласования рабочей программы учебной дисциплины
Рабочая программа учебной дисциплины
ДПП Ф.03.1 ТЕХНОЛОГИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ
МАТЕРИАЛОВ
Составитель: – Ульяновск: УлГПУ, 20с.
Программа составлена с учетом государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по специальности 050501.07.65 «Технология и предпринимательство (Технический труд)»
Составитель ____________________
(подпись)
Рабочая программа учебной дисциплины одобрена на заседании кафедры технологии "___" __________ 20__г., протокол № ____
Заведующий кафедрой
____________________________ ___________________
личная подпись дата
Рабочая программа учебной дисциплины согласована с библиотекой
Сотрудник библиотеки
____________________________________________________________________
личная подпись расшифровка подписи дата
Программа утверждена на заседании ученого совета факультета технологии и дизайна "22" марта 2012 г., протокол № 7
Председатель ученого совета факультета
________________________________ _____________________
личная подпись дата
Программа согласована с учебным управлением
"___" __________ 20__г., протокол № ____
Начальник учебного управления.
____________________________________________________________________
личная подпись расшифровка подписи дата
Программа зарегистрирована в университетском редакционно-издательском секторе под учетным номером __________ на правах учебно-методического электронного издания.
Начальник УРИС ______________________________________________________________
личная подпись расшифровка подписи дата
