Методические рекомендации по изучению дисциплины

Титульный лист методических рекомендаций

Форма Ф СО ПГУ 7.18.3/40

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова

Кафедра машиностроения и стандартизации

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО

ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ

Павлодар

Лист утверждения методических рекомендаций

Форма Ф СО ПГУ 7.18.3/41

Проректор по УР

___________

(подпись)

«___»________20__г

Составитель: к. т.н., доцент _______________

(подпись)

Кафедра машиностроения и стандартизации

Методические рекомендации по изучению дисциплины

Рекомендовано на заседании кафедры «___»_________20__г.

Протокол №___

Заведующий кафедрой _________ «___»_________20__г.

(подпись)

Одобрено учебно-методическим советом докторантуры и магистратуры «___»________20__г., протокол №___

Председатель УМС __________ «___»_________20__г.

(подпись)

ОДОБРЕНО:

Начальник ОПиМОУП _________ «___»_________20__г.

(подпись)

Одобрена учебно-методическим советом университета

«____»______________20__г. Протокол №____

1 Краткая характеристика тем дисциплины «Методология науки и методы научных исследований»

Тема 1 Введение.

Значение научно-исследовательских работ в технологии машиностроения и станкостроении. Основные направления прикладных исследований в технологии машиностроения и станкостроении. Роль русских и зарубежных ученых в развитии прикладных исследований в технологии машиностроения и станкостроении. Историческая справка о развитии НИР в технологии машиностроения и станкостроении. Роль отечественных ученых в прикладных исследованиях.

Скоростное резание. Покрытия, инструментальные материалы, СОЖ, обрабатываемые материалы. Макаров – оптимальная скорость. Вибрации Акустика и диагностика Многоцелевые станки Электроэррозия.

Машиностроение на современном этапе развития. Характерные черты машиностроения в России в начале ХХI века.

Основные направления НИР в технологии машиностроения и продукция НИИ.

Тема 2 Обобщенная методика и основные этапы научно-исследовательских работ

Основные этапы научно-исследовательских работ и их содержание. Опре­деление цели и постановка задач научно-исследовательских работ. Сбор и анализ исходной информации, условий и методов решения аналогичных задач. Форму­лировка исходной гипотезы и математической модели изучаемого объекта. Теоре­тический анализ гипотез. Разработка методики, планирование и организация экс­перимента. Проведение экспериментальных работ. Обработка, анализ и обобще­ние результатов эксперимента. Проверка исходной гипотезы по результатам эксперимента. Обобщение результатов эксперимента и формиро­вание выводов.

Общие методические подходы к выполнению каждого этапа научно-исследовательских работ.

Тема 3 Цель и задачи научно-исследовательских работ Определение цели. Философия трактовки цели. Цель как долгосрочная программа деятельности человека. Объективные и субъективные составляющие цели.

Формулирование задач научно-исследовательских работ. Задачи как кон­кретизированный вид работ на пути достижения цели. Задачи как краткосрочная программа деятельности человека. Повторяемость и качественное наполнение за­дач на пути достижения цели. Влияние научно-технического процесса на качест­венное наполнение задач.

Тема 4 Сбор и анализ исходной информации

Сбор, систематизация и анализ исходной информации, условий и методов решения аналогичных задач. Источники информации. Специальная литература и периодические издания. Научные отчеты. Материалы конференций. Каталоги. Систематизация информации. Построение таблиц соответствия.

Тема 5 Формулирование исходных гипотез

Два последовательных этапа представления исходных гипотез. Графиче­ская интерпретация исходных гипотез. Представление исходных гипотез в виде структурных схем, классификаций, чертежей и т. п. Изображение на структурных схемах информационных потоков. Представление статистических графических моделей. Представление многовариантных структур с помощью теории графов. Графические модели как формализованные схемы изучаемого объекта.

Выбор математической модели, описывающей структуру, поведение изу­чаемого объекта. Классификация моделей. Статические и динамические модели. Используемый математический аппарат. Вероятностные модели. Методы иденти­фикации в зависимости от имеющейся информации. Идентификация моделей для объектов типа «черный ящик».

Теоретический анализ гипотез. Исследование поведения математических моделей при граничных исходных условиях. Возможные варианты преобразова­ния моделей, их упрощения и т. п.

Тема 6 Методика, планирование и организация эксперимента Конкретизация задач эксперимента. Два метода планирования эксперимен­та: классический и математический. Область их применения, преимущества и не­достатки, исходные требования. Выбор отклика или зависимой переменной. Вы­бор варьируемых факторов. Выбор уровней варьируемых факторов. Факторы ко­личественные и качественные, фиксированные или случайные. Подбор сочетаний уровней факторов. Необходимое число наблюдений. Порядок проведения экспе­римента. Особенности статистических экспериментальных работ. Планы сбора ста­тистической информации. Представление статистической информации. Расчет оптимального количества статистической информации. Исходные условия для проведения статистических экспериментов.

Тема 7 Техническое и организационное оснащение экспериментальных работ

Исследовательская аппаратура: датчики, усилители, осциллографы. Ис­ходные требования к используемой исследовательской аппаратуре. Принцип дей­ствия и конструктивные особенности используемых датчиков: индуктивных, электронных, фотоэлектрических, пневматических и др. Тензометрические датчи­ки. Область применения различных датчиков и примеры их применения. Исполь­зование серийных измерительных приборов при проведении эксперимента.

Усилительная и осциллографическая аппаратура, используемая в научных исследованиях. Их технические характеристики.

Создание исследовательских стендов, приспособлений.

Тема 8 Обработка результатов эксперимента

Методы обработки результатов эксперимента в зависимости от полученной информации. Последовательность обработки статистических данных: системати­зация статистических данных, точечная оценка параметров, определение доста­точности и достоверности результатов. Использование методов корреляционного анализа при обработке статистических данных.

Применение методов операционного анализа при обработке результатов эксперимента.

Анализ результатов эксперимента. Качественный и количественный аспек­ты анализа. Методы представления результатов эксперимента. Формулирование выводов.

Тема 9 Прикладные исследования в технологии машиностроения и станко­строении

Исследование точности обработки деталей машин. Особенности точност­ных исследований. Типы точностных моделей: статистические, физические и смешанные. Представление точностных моделей в виде погрешности обработки. Основные виды погрешностей обработки и их математические модели. Погреш­ности настройки размерных связей. Погрешности установки заготовок в приспо­соблении станка. Погрешность, вызванная упругими деформациями технологиче­ской системы под действием силовых факторов. Погрешности, вызванные раз­мерным износом режущих инструментов, температурными деформациями техно­логической системы, износом технологического оборудования. Анализ суммар­ной погрешности обработки. Особенности проведения экспериментальных работ при исследовании точности обработки. Методики эксперимента и метрологиче­ское обеспечение.

Исследование надежности технологического оборудования. Математиче­ские модели надежности технологического оборудования. Два направления в ис­следовании надежности: эксплуатационной и технологической.

Сбор и обработка информации при исследовании эксплуатационной на­дежности технологического оборудования. Стандартизация методики сбора и об­работки информации по эксплуатационной надежности технологического обору­дования.

Испытательно-диагностический комплекс для исследования технологической надежности станков. Структура испытательно-диагностического комплекса. Ал­горитм программного испытания. Выбор показателей выходных параметров стан­ка. Измерение выходных параметров. Нагрузочные устройства. Управление испы­танием. Обработка результатов испытания. Расчет показателей качества станка.

2 Список литературы

Основная

1) Металлорежущие станки. Под ред. . Учебник для вузов. М.: Машиностроение, 1986, глава 19, с.347-411;

2) Проников метод испытания металлорежущих
станков. М.: Машиностроение, 1986, 286с;

Дополнительная

3) Нахапетян оборудования гибкого производства. М.: Наука, 1985, 225с.

4) Проников и надежность станков с ЧПУ. М.: Машино­
строение, 1984;

5) Полозок планирование эксперимента КПИ, 1981;

6) , Основы исследования операций. Пер. с англ. изд.
Мир, 1971;

7) Базров точности машин на ЭВМ. М.: Машиностроение, 1984, 252с;

8) Математическая теория планирования эксперимента. Под ред. Ермакова С. М. М.: Наука, 1983, 390с.