Энгельсский технологический институт (филиал)
федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования
«Саратовский государственный технический университет имени »
кафедра “ Материаловедение “
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по дисциплине ОПД. Р.2
«Специальные вопросы обработки материалов»
240801.65 “Машины и аппараты химических производств”
Форма обучения - очная
Курс 3 Лекций 34 часов
Cеместр 6 Практические занятия 17 часов
Часов в неделю 3 Лабораторных занятий нет
Курсовой работы нет СРС 17 часов
Курсового проекта нет Всего 68 часов
Расчетно-графической работы нет
Контрольной работы нет
Экзамен нет
Зачет 6 семестр
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры « » 201 года, протокол №
Зав. кафедрой ____________
Рабочая программа утверждена на заседании УМКС/УМКН
« »________201 года, протокол № ___
Председатель УМКС/УМКН ________
Энгельс 2011г.
1. Цели и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе.
1.1. Цель преподавания дисциплины " Специальные вопросы обработки материалов " заключается в формировании инженерных знаний, навыков и умения в области разработки технологических процессов изготовления деталей и машин.
1.2. Основная задача изучения дисциплины – получение знаний об организации изготовления деталей и узлов из различных материалов, начиная от методов их получения в виде заготовок до окончательной механической обработки
1.3. Дисциплины, знание которых студентами необходимо для усвоения данной дисциплины: "Физика", «Общая и неорганическая химия», "Начертательная геометрия и черчение", «Сопротивление материалов», "Материаловедение", «Технология конструкционных материалов».
2. Требования к знаниям и умениям студентов по дисциплине.
В результате изучения курса студенты должны знать основные виды конструкционных материалов, способы получения заготовок и изготовления деталей. Студент должен уметь изготовить литьевую форму, провести электродуговую сварку стальных деталей, определить геометрию режущего инструмента, подобрать режимы резания для получения поверхности определенной шероховатости при обработке деталей на металлорежущем оборудовании различного типа.
3. Распределение трудоемкости (час.) дисциплины по темам и видам занятий (по формам обучения)
№ модуля | № недели | № темы | Наименование темы | Часы | ||||
всего | лекции | Лаб. зан. | Практ. зан. | СРС | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
1 | 1 | Введение | 2 | 2 | - | - | ||
2 | Литейное производство | 8 | 4 | - | 2 | 2 | ||
3 | Обработка металлов давлением | 8 | 4 | - | 2 | 2 | ||
4 | Сварка и пайка металлов | 14 | 6 | - | 4 | 4 | ||
5 | Обработка материалов резанием. | 18 | 8 | - | 4 | 6 | ||
2 | 6 | Перспективные материалы и высокоэффективные технологии | 18 | 10 | - | 5 | 3 | |
Итого: | 64 | 34 | - | 17 | 17 | |||
4. Содержание лекционного курса.
№ темы | Всего часов | № лекции | Тема лекции Вопросы, отрабатываемые на лекции. |
1 | 2 | 3 | 4 |
1 | 2 | 1 | Введение. Содержание курса и его значение в подготовке инженеров механических специальностей. Классификация и структурные схемы методов обработки. Тенденции развития методов обработки современных материалов. |
2 | 2 | 2 | Теоретические основы производства отливок. Литейные свойства сплавов. Жидкотекучесть. Газопоглощение. Литейная и объемная усадка. Напряжение в отливках и склонность к образованию трещин и короблению. Затвердевание отливок. Усадочные раковины. Склонность к ликвидации. Особенности конструирования отливок с учетом литейных свойств сталей и чугунов. |
2 | 3 | Литье новых металлических материалов Совершенствование технологий литья, разработка научных принципов управления структурой и свойствами литых изделий, оптимизация составов литейных сплавов и методов их обработки, разработка новых способов и методов формирования отливок. Специальные технологии производства литых изделий из титановых, тугоплавких и жаропрочных сплавов. Автоматизация технологий литья новых литейных сплавов. | |
3 | 3 | 4-5 | Технология обработки металлов давлением. Физико-механические основы обработки металлов давлением. Упругая и пластическая деформация металлов, и их физическая сущность. Холодная пластическая деформация. Упрочнение металлов. Горячая деформация. Возврат, рекристаллизации. Холодная и горячая обработка металлов давлением. Пластичность металлов, ковкость, штампуемость, методы их определения. Влияние химического состава, температуры, скорости деформации, предварительной обработки и схемы напряженно-деформированного состояния на пластичность и сопротивление металлов деформированию. Влияние обработки металлов давлением на структуру и свойства металлов и эксплуатационные характеристики деталей. Прокатка, ковка, прессование, волочение, горячая и холодная штамповка. Схемы процессов и области применения. |
3 | 1 | 5 | Обработка давлением новых металлических материалов Процессы производства и переработки гетерогенных материалов на металлической основе, деформирование композиционных, порошковых и гранулированных материалов. |
4 | 2 | 6 | Электрическая дуговая сварка. Сущность процессов сварки плавлением. Виды дуговой электросварки. Понятие об электрической сварочной дуге и ее свойствах. Источники питания сварочной дуги. Электроды для дуговой сварки. Виды электродов. Виды покрытий электродов. Ручная дуговая сварка. Техника наложения швов. Понятие о режимах сварки. Автоматическая дуговая сварка под флюсом. Сущность процесса и условия, обеспечивающие автоматизацию процесса сварки. Флюсы, их состав и назначение. Понятие о сварочных автоматах. |
2 | 7 | Электрошлаковая сварка. Сварка в среде аргона и углекислого газа. Сварка дуговой плазменной горелкой. Технико-экономические показатели электрической дуговой сварки. Сварка электронным лучом. Газовая сварка. Сущность процесса газовой сварки. Газы, применяемые при сварке. Строение сварочного ацетиленокислородного пламени. Аппаратура для газовой сварки. Присадочный металл и флюсы. Технико-экономические показатели газовой сварки. | |
4 | 2 | 8 | Сварка и пайка металлических и неметаллических неорганических материалов Процессы сварки плавлением металлических материалов, контроль качества и надежности сварных конструкций, разработка новых технологических процессов. Процессы пайки металлических материалов, создание паяных конструкций специального назначения, контроль качества и надежности паяных конструкций, разработки новых технологических процессов и материалов для пайки. Материаловедение и технология диффузионной сварки разнородных материалов, формирование структуры и свойств сварных соединений разнородных материалов на неорганической основе. |
5 | 2 | 9 | Физические основы обработки металлов резанием. Способы обработки металлов резанием. Главное движение и движение подачи. Геометрия срезаемого слоя. Элементы режима резания. Геометрические параметры режущей части резца. Процесс образования стружки, виды стружки. Деформация металла в срезанном слое и за линией срезания. Нарост в процессе резания. Влияние скорости резания на величину нароста. Сила резания и мощность при точении. Влияние факторов режима резания и свойств обрабатываемого металла на силу резания. Теплота и температура в зоне резания. Источники образования и отвод тепла. Смазочно-охлаждающие жидкости и методы их подвода в зону резания. Материалы для изготовления режущих инструментов. Износ и стойкость режущих инструментов. Влияние факторов режима резания, материала инструмента и качество обрабатываемого материала на скорость резания при точении. |
2 | 10 | Обработка на станках токарной группы. Принцип классификации металлорежущих станков в стране. Станки токарной группы и их классификация. Устройство токарно-винторезного станка. Работы, выполняемые на токарных станках. Основные работы, выполняемые на многорезцовых полуавтоматах и токарно-револьверных станках. Обработка на строгальных, долбежных, протяжных станках. Схема резания при строгании и долблении. Резцы строгальные и долбежные. Режимы резания. Краткие сведения о станках строгальной группы (поперечно-строгальные, продольно-строгальные, долбежные). Работы, выполняемые на строгальных и долбежных станках. Основное время при строгании. Сущность процесса протягивания. Типы протяжек: конструктивные и геометрические параметры режущей части протяжек. Понятие о станках для внутреннего и внешнего протягивания. Основные схемы резания при протягивании. | |
2 | 11 | Обработка на сверлильных и расточных станках. Основные схемы сверления отверстий. Конструктивные и геометрические параметры режущей части инструментов для обработки отверстий (сверла, зенкера, развертки, метчики, расточные операции). Последовательность обработки точного отверстия. Силы резания при сверлении. Скорость резания и подача при резании инструментами, применяемые для обработки отверстий. Типы сверлильных станков. Обработка на фрезерных станках. Сущность процесса фрезерования. Основные типы фрез. Виды поверхностей, обрабатываемых фрезами. Элементы режима резания при фрезеровании. Методы фрезерования (по подаче, против подачи). Геометрические параметры режущей части фрез, сила резания и мощность при фрезеровании, основное время. Типы фрезерных станков. Работы, выполняемые на фрезерных станках, фрезерование плоскостей, пазов, фасонных поверхностей, разрезка заготовок. Зубонарезание. Методы изготовления зубьев колес. Нарезание зубьев цилиндрических колес по методу копирования и сгибания. Зубодолбление и зубострогание. Понятие об отделке зубьев колес (шевингование, шлифование, притирка, доводка). | |
5 | 2 | 12 | Обработка на шлифовальных станках. Понятие о шлифовании. Характеристика шлифовальных кругов (абразивные материалы, зернистость, связка, структура, твердость). Правка кругов. Режимы резания при шлифовании. Основные схемы резания при круглом, плоском, внутреннем и бесцентровом шлифовании. Понятие о выборе круга при шлифовании: силы резания и мощность. Шлифование алмазными кругами. Основное время при круглом и плоском шлифовании: понятие о притирке, хонинговании, суперфинише, полировании, область их применения. Методы отделочной отработки поверхностей. Отделка поверхностей чистовыми резцами и шлифовальными кругами, полирование поверхностей, аброзивно-житкостная отделка, притирка поверхностей, хонинговании, суперфинише, отделочно-зачистная обработка деталей, отделочная обработка зубьев зубчатых колес. Методы обработки заготовок без снятия стружки. Чистовая обработка пластическим деформированием, обкатывание и раскатывание поверхностей, аморфное выглаживание, калибровка отверстий, вибронакатывание, обкатывание зубчатых колес, накатывание резьб, шлицевых валов и зубчатых колес, Упрочняющая обработка поверхностей деталей. |
6 | 2 | 13 | Материаловедение и технология нанесения неорганических покрытий. Физико-химические основы изменения свойств поверхностей материалов нанесением покрытий и модифицированием. Методы и средства реализации структуры и свойств поверхностей, технологических процессов их изменения, технологии производства новых материалов для покрытий и их нанесения на изделия. |
2 | 14 | Перспективные конструкционные материалы и высокоэффективные технологии. Современное материаловедение конструкционных материалов на базе металлов, интерметаллических и неметаллических соединений, полимеров и керамики, работающих в экстремальных условиях, технологические особенности получения и упрочнения подобных материалов. Технология тугоплавких силикатных материалов. | |
2 | 15 | Процессы получения и переработки неорганических порошковых и композиционных материалов Теоретические и прикладные аспекты получения, переработки и применения современных неорганических порошковых материалов, теории и технологии компактирования порошков, управление структурой и свойствами порошков, материалов и изделий из них. Проектирование и создание композиционных материалов на неорганической основе с заданным составом, структурой и свойствами, разработка новых технологических процессов производства материалов и изделий из них, моделирование, автоматическое проектирование и управление технологическими процессами. | |
4 | 16-17 | Прогрессивные технологии полимерных материалов Теории, исследования, разработки, моделирование и реализация высокоэффективных процессов производства, переработки, нанесения, соединения и обработки конструкционных и функциональных полимерных материалов для общего и химического машиностроения, авиационной и ракетно-космической техники, кораблестроения: термопластичных и термореактивных пластических масс, полимерных композиционных материалов, резино-технических материалов, клеев, герметиков, заливочных и пропиточных компаундов, пено - и поропластов, волокнистых, пленочных и листовых материалов. |
5. Перечень практических занятий
Учебным планом практические занятия не предусмотрены
6. Задания для самостоятельной работы студентов.
№ темы | Всего часов | Вопросы для самостоятельного изучения | Литература |
7 | Изделие и технологический процесс в машиностроении | [1]-[17] | |
4 | Литейное производство | [1], [2] | |
5 | Технология обработки металлов давлением | [1], [3] | |
6 | Технология сварного производства | [1], [5] | |
7 | Электрофизические и электрохимические методы обработки . | [1], [3] | |
8 | Технология обработки конструкционных материалов резанием. | [1] |
7. Курсовой проект
Курсовой проект учебным планом не предусмотрен.
8. Курсовая работа
Курсовая работа учебным планом не предусмотрена.
9. Расчетно-графическая работа
Расчетро-графическая работа учебным планом не предусмотрена.
10. Контрольная работа
Контрольная работа учебным планом (6) семестр.
11. Экзаменационные вопросы.
1. Материалы и их свойства. Механические свойства материалов. Модуль упругости. Характеристика зависимости деформации в от напряжения а. Твердость и вязкость материалов. Характеристика электрических свойств материалов.
2. Физико-механические основы обработки материалов резанием. Схемы обработки. Методы формообразования поверхностей.
3. Элементы резания и геометрия срезаемого слоя.
4. Элементы токарного проходного резца. Характеристика углов токарного проходного резца.
5. Физико-механические особенности процесса резания.
6. Силы резания при точении и их характеристика.
7. Строгание и долбление. Особенности процесса и режущий инструмент.
8. Элементы резания и срезаемого слоя при строгании. Схема работы строгального станка. Силы и мощность резания. Выбор рационального режима резания.
9. Сверление. Режущий инструмент и его геометрия.
10. Фрезерование. Характеристика процесса. Режущий инструмент, элементы и геометрия режущего инструмента. Виды фрезерования и типы фрез. Элементы резания и срезаемого слоя. Силы резания и мощность при фрезеровании.
11. Методы электротехнологии, область применения и их роль в современном приборостроении. Размерная электрохимическая обработка. Принципиальная схема и физическая сущность процесса. Кинетика обработки. Технологическая среда, источники питания и режимы обработки.
12. Электроэрозионная обработка и ее разновидности; кинематика процесса. Технологическая среда и физическая сущность процесса. Область применения.
13. Материалы, применяемые в машиностроении и приборостроении: конструкционные, инструментальные (штампы, прессформы, режущий инструмент).
14. Характеристика погрешностей, возникающих при обработке деталей.
15. Основы базирования заготовки на станке. Виды баз и суть принципа постоянства и совмещения баз. Пути достижения точности обработки. Схемы определения сил зажима заготовки: при точении, сверлении, фрезеровании.
12.Список основной и дополнительной литературы по дисциплине.
12.1 Основная:
1. Технология конструкционных материалов : учебник / под общ. ред. . - 6-е изд., испр. и доп. - М. : Машиностроение, 20с.
2. Технология конструкционных материалов : учебник / [и др.] ; под ред. . - 2-е изд., испр. . - Минск : Новое знание, 20с.
3. Материаловедение и технология металлов / под ред. , 6–е изд. – М:Высшая школа, 2008 – 877 с.
4. Материаловедение и технология конструкционных материалов [Текст] : учебник / , . - 3-е изд. - СПб. : Изд-во , 20с.
Дополнительная :
5. , Батиенков . М.: РИОР, 200с.
6. , Вологжанина . М.: академия, 200с.
7. Земченков конструкционной стали с учетом прокаливаемости /, //Синтез инноваций: направления и перспективы :материалы научно-практической конференции.-Саратов :Сарат. гос. техн. ун-т,2009 .-С.82-84 .
8. Теоретические основы и практика расчета режимов резания при механической обработке деталей машин /, , : // учебное пособие - Саратов :Сарат. гос. техн. ун-т,2с.
9. Сэндвичевые конструкционные материалы /, , //Энергосбережение в Саратовской области.-2№ 3 (33) .-C.16
10. Левкина магнитопласты на основе сплава Nd-Fe-B и порошкового связующего /, , //Пластические массы .-2№ 1-2 .-C.13-16
11. Насад холодной листовой штамповки : Учебное пособие ; Сарат. гос. техн. ун-т (Саратов). - Саратов : СГТУ, 20с.
Методическая литература
по разделу «Материаловедение»
12. Махуков сталей и режимов их термообработки. Метод. указания к выполнению лабораторных работ.- Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 200с.
13. Земченков микроструктуры инструментальных сталей и сплавов. Метод. указания к выполнению лабораторных работ / , .- Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2009.- 6 с.
14. Земченков микроструктуры стальных деталей после цементации. Метод. указания к выполнению лабораторных работ / , .- Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2009.- 5 с.
15. Земченков микроструктуры углеродистой стали. Метод. указания к выполнению лабораторных работ / , .- Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2009.- 5 с.
16. Земченков микроструктуры цветных сплавов. Метод. указания к выполнению лабораторных работ / , .- Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2009.- 7 с.
17. Земченков структуры и механических свойств чугунов. Метод. указания к выполнению лабораторных работ / , .- Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2009.- 7 с.
18. Земченков структуры сталей в неравновесном состоянии. Метод. указания к выполнению лабораторных работ / , .- Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2009.- 7 с.
19. Сопляченко , пластическая деформация и рекристаллизация металлов и сплавов. Метод. указания к выполнению лабораторных работ / , .- Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 200с.
20. Земченков анализ металлов и сплавов. Метод. указания к выполнению лабораторных работ / , .- Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2009.- 7 с.
21. Земченков анализ пластмасс. Метод. указания к выполнению лабораторных работ / , .- Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2009.- 9 с.
22. Земченков и технология термической обработки сплавов. Метод. указания к выполнению лабораторных работ / , .- Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 200с.
По разделу «Технология конструкционных материалов»
23. Артеменко производство. Метод. указания к выполнению лабораторных работ / , , .- Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 200с.
24. Долгих поверхностей зенкерованием. Метод. указания к выполнению лабораторных работ / , .- Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2009.- 8 с.
25. Долгих и оборудование электродуговой сварки. Метод. указания к выполнению лабораторных работ / , .- Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 200с.
26. Артеменко токарно-винторезного станка. Метод. указания к выполнению лабораторных работ / , , .- Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2009.- 8 с.
27. Артеменко , характеристики шлифовального круга и их выбор. Метод. указания к выполнению лабораторных работ / , , .- Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 200с.
28. Артеменко обработка. Метод. указания к выполнению лабораторных работ / , , .- Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 200с.
14. Использование наглядных пособий, ТСО, вычислительной техники
1. Металлографические микроскопы МБИ-6, “ЭПИГНОСТ”.
2. Коллекция микрошлифов, фотографии микроструктур сталей, чугунов, цветных металлов, твердых сплавов.
3. Электрические муфельные печи “СНОЛ”.
4. Твердомеры типа Бринелля и Роквелла.
5. Модельные комплекты для чугунного литья.
6. Макет песчано-глинистой формы в двух опоках для чугунного литья.
7. Литейная форма для литья по выплавляемым моделям.
8. Детали, полученные листовой штамповкой.
9. Оборудование для дуговой, газовой, контактной и плазменной сварки.
10. Токарно-винторезный станок 1К62.
11. Металлорежущий инструмент.
12. Плакаты по всем темам изучаемой дисциплины.
Рабочую программу составил ()
15. Дополнения и изменения в рабочей программе.
Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры МВ
«_____»_______________200......года, протокол №____
Зав. кафедрой______________________( )
Внесенные изменения утверждены на заседании УМКС
«______»_______________200......года, протокол №____
Председатель УМКС МХП_________________()
