Пример задания на Всероссийскую студенческую олимпиаду
по специальности 150206
«Машины и технология высокоэффективных процессов обработки».
II тур.
Олимпиада проводится в три этапа. Время выполнения всех этапов – не более 6 часов.
Этап №1. Письменное задание в виде тестов – 18 вопросов.
Тесты составлены из вопросов, включенных в основные специальные дисциплины Государственного Образовательного Стандарта по специальности 150206. Ниже приведены основные темы, охватываемые тестовыми вопросами:
1. Физические основы генерации концентрированных потоков энергии.
2. Проектирование специализированного оборудования и оснастки.
3. Теоретические основы обработки КПЭ.
4. Технология обработки материалов КПЭ. Связь энергетических и технологических параметров обработки КПЭ.
5. Контроль и автоматизация в процессах обработки КПЭ.
6. САПР ТП обработки КПЭ. Разработка алгоритмов технологии обработки КПЭ и функционирование комплексов КПЭ.
Примеры вопросов из теста:
Формулировка задания. Укажите верный ответ.
Технологический процесс скрайбирования обеспечивает при необходимых энергетических параметрах КПЭ:
Варианты ответов.
1. Механическое раскалывание после надреза;
2. Раскалывание после надреза непрерывным ЛИ;
3. Прорезание кристаллических диэлектриков ЛИ;
4. Контурное испарение кристаллических диэлектриков на небольшую глубину при импульсно-периодическом лазерном воздействии с последующем раскалыванием.
Формулировка задания. Укажите верные ответы.
Лазерной обработке присущи недостатки:
Варианты ответов.
1. Низкий КПД преобразования энергия ЛИ в тепловую
2. Относительно высокая стоимость ЛО.
3. Ограниченная глубина пробиваемых лазером отверстий, неровность их стенок и переконденсация испаренного материала на стенки отверстий.
4. Поперечное сечение пробитых отверстий и полученных пазов сужается по глубине.
5. Поверхность после лазерного легирования и наплавки негладкая и требует проведения дополнительной механической обработки.
При ответе на задание следует обращать внимание на его формулировку. Если в формулировке сказано «Укажите верные ответы», значит количество верных ответов больше одного. Из приведенных примеров в первом случае в соответствии с формулировкой задания предполагается один верный ответ, а во втором случае их может быть несколько. Правильное выполнение задания будет зачтено при указании всех верных ответов.
Этап №2. Расчет и моделирование процессов обработки материалов с помощью КПЭ (размерная обработка, сварка и наплавка металлов и сплавов) в Mathcad согласно полученному заданию.
Пример задания:
. Рассчитать оптимальные режимы сварки днища к трубе из сплава ВТ-14. Толщина стенки 12 мм. В соответствии с расчетами выбрать установку КПЭ.
При этом оценивается правильность выбора режима, при котором обеспечивается максимальная производительность процесса обработки предполагаемой детали без ухудшения ее свойств при минимальных энергетических затратах. Также оценивается полнота содержания и наглядность исполнения Mathcad-документа.
Примеры Mathcad-документов можно посмотреть на сайте exponenta.ru в разделе /Методические разработки/ Расчет тепловых полей при обработке материалов КПЭ в среде MATHCAD.
Этап № 3. Выбрать вспомогательное оборудование, средства автоматизации и механизации. Выбрать и спроектировать специализированную оснастку и приспособления для сварки днища к трубе из сплава ВТ-14. Разработать и описать технологию сборочно-сварочных работ (включая маршрутно-операционную карту процесса).
На основании представленного в задании эскиза на чертеж выносятся как сама деталь, так и оснастка. Чертежи выполняются в Компасе-3D. При этом будет оцениваться обоснование и правильность выбора оснастки, обеспечивающей высокую точность обработки, доступность зоны обработки, высокую производительность процесса, а также возможность его механизации и автоматизации. Также оценивается грамотность, полнота содержания и наглядность исполнения чертежей.
Задания олимпиады (этап №2 и №3) охватывают технологии сварки резервуарных и трубных конструкций, наплавки на цилиндрические и плоские поверхности деталей, а также размерную обработку деталей и заготовок (получение отверстий и пазов).
Для участников будет предоставлена вся необходимая информация по свойствам и характеристикам материалам, по различным видам установок КПЭ и вспомогательному оборудованию и другая информация.
