Программа обучения по дисциплине (Syllabus)

Титульный лист программы Форма

обучения по дисциплине Ф СО ПГУ 7.18.3/37

(Syllabus)

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова

Факультет металлургии, машиностроения и транспорта

Кафедра машиностроения и стандартизации

ПРОГРАММА ОБУЧЕНИЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

(Syllabus)

«Проектирование и производство металлорежущих инструментов»

для студентов заочной формы обучения специальности 5В071200 – Машиностроение

Лист утверждения программы Форма

обучения по дисциплине Ф СО ПГУ 7.18.3/38

(Syllabus)

УТВЕРЖДАЮ

Декан ФММиТ

_________проф. Т. Т. Токтаганов

«___»_____________20___ г.

Составитель: к. т.н., доцент ____________

Кафедра машиностроения и стандартизации

Программа обучения по дисциплине (Syllabus)

«Проектирование и производство металлорежущих инструментов» для студентов заочной формы обучения специальности 5В071200 – Машиностроение

Программа разработана на основании рабочей учебной программы, утвержденной «____»_______ 20___ г.

Рекомендована на заседании кафедры от «___ » ___________20___ г.

Протокол № _____

Заведующий кафедрой __________Ықсан Ж. М. «___»_________20___ г.

Одобрена учебно-методическим советом факультета ММиТ «__»_________20___ г. Протокол №____

Председатель УМС_________ «___»_________20___ г.

1 Сведения о преподавателях и контактная информация

Ф. И.О.

Ученая степень, звание, должность к. т.н., доцент

Кафедра машиностроения и стандартизации находится в Б корпусе, ул. Ак. Чокина 139, аудитория Б-214, контактный телефон .

2 Данные о дисциплине

Форма обучения – заочная на базе СПО. Экзамен проводится в пятом семестре.

3 Трудоемкость дисциплины

Семестр	Количество кредитов	Количество контактных часов по видам аудиторных занятий	Количество часов самостоятельной работы студента	Формы контроля
всего	лекции	практические	лаб	всего	СРСП
5	4	15	6	3	6	153	76,5	экзамен

4 Цель и задачи дисциплины

Цель изучения дисциплины – дать студенту знание о разнообразии режущих инструментов, их геометрии, конструкции, назначении, о работе режущих инструментов, их стойкости, ресурсе, о методах обработки, о прогрессивных режущих инструментах, используемых в технологических процессах в машиностроении, дать студентам теоретические знания об основах проектирования технологических процессов изготовления режущих инструментов и условиях качественного их изготовления.

Задачи изучения дисциплины:

− научить студентов проектировать металлорежущие инструменты, назначать материал МРИ, правильно выбирать тип МРИ, практически определять требуемые геометрические и конструктивные элементы режущих инструментов, параметры режима резания, точность и шероховатость обрабатываемых деталей, износ инструмента, силы резания, рассчитывать режимы резания, условия рационального стружкообразования, повышения качества и производительности, научить студентов практически назначать условия изготовления режущих инструментов: механической обработки, заточки, доводки, термообработки и др., а также условия подготовки и выбора баз, металлорежущих станков, оснастки, инструментов второго порядка, для изготовления металлорежущих инструментов заданного качества.

5 Требования к знаниям, умениям и навыкам

В результате изучения дисциплины студенты должны знать:

- условия протекания процессов резания, деформации стружки, геометрические и конструктивные параметры резца (статические и кинематические), условия образования необходимых параметров качества поверхности детали (точности и шероховатости обработки), системы сил, возникающих при резании, источники тепловыделения при резании, условия рационального стружкообразования; факторы, влияющие на качество изготовления металлорежущих инструментов; способы обеспечения качества на производственной стадии (выбор и подготовка инструментальных материалов и т. д., получении заготовки, при проектировании металлорежущих инструментов и оснастки для их изготовления, выбора оборудования для их обработки; при построении технологических процессов, при назначении методов обработки, выборе режимов резания, инструментов второго порядка, способов заточки и доводки и т. п.;

В результате изучения дисциплины студенты должны должны уметь:

– определять конструктивные и геометрические параметры инструментов, рассчитывать режимы резания, назначать рациональные режимы обработки, регулировать условия стружкообразования, определять силы и температуру в зоне резания и все остальные параметры инструмента и режимов резания; правильно выбирать методы обработки в связи с требуемым качеством, режимы резания, последовательность операций (построения технологического процесса – технологический маршрут обработки), режущие инструменты и их характеристики для получения наилучшего результата по качеству.

6 Пререквизиты – перечень дисциплин, знание которых необходимо для изучения курса:

− Информатика», «Инженерная графика», «Начертательная геометрия», «Метрология», «Основы взаимозаменяемости», «Теория резания», «Основы конструирования и детали машин».

7 Постреквизиты – Знание дисциплины „Проектирование и производство металлорежущих инструментов “ для студентов специальности 5В071200 - „Машиностроение“ используется при изучении металлорежущих станков, технологии машиностроения, выполнении курсовых и дипломных проектов и работ и в практической деятельности после завершения образования.

8 Тематический план

№п/п	Наименование тем	Количество контактных часов по видам занятий
лек.	лаб.	прак.	СРС
1	Введение. Роль и значение металлорежущих инструментов, направления развития.				1
2	Инструментальные материалы.	1		1	10
3	Типы, конструкции и геометрия металлорежущих инструментов.	1			10
4	Резцы. Типы, конструкции.	0,5	2	1	10
5	Свёрла, зенкеры, развёртки.	1	2	1	12
6	Фрезы. Типы, конструкции, геометрия.	0,5			10
7	Протяжки. Схемы резания.	0,5	1		10
8	Абразивные и алмазные режущие инструменты	0,5			10
9	Инструменты для нарезания резьб.	0,5	1		10
10	Зуборезные инструменты.	0,5			10
11	Инструменты для автоматизированного производства.				10
12	Основные этапы технологии изготовления металлорежущих инструментов				10
13	Заготовительные операции.				10
14	Формообразование заготовок пластическим деформированием.				10
15	Механическая обработка заготовок режущих инструментов				10
16	Термическая обработка металлорежущих инструментов				10
ИТОГО	6	6	3	153

9 Краткое описание дисциплины

Проектирование и производство металлорежущих инструментов – учебная дисциплина, предметом которой являются проектирование и производство металлорежущих инструментов, геометрические конструктивные элементы режущих инструментов, параметры режима резания, точность и шероховатость обрабатываемых деталей, износ инструмента, силы резания, условия рационального стружкообразования, повышения качества и производительности;

10 Компоненты курса

10.1 Перечень тем лекционных занятий

Тема 1. Введение. Роль и значение металлорежущих инструментов, направления развития [1-15].

Роль и значение металлорежущих инструментов, направления и перспективы развития [1-15].

Тема 2. Инструментальные материалы.

Инструментальные материалы: углеродистые, легированные, быстрорежущие стали и сплавы. Твёрдые сплавы на основе карбидов вольфрама. Назначение, область применения. Безвольфрамовые твёрдые сплавы. Назначение, область применения, сравнительные свойства. Минералокерамика. Сверхтвёрдые материалы, марки, область применения [1-15].

Тема 3. Типы, конструкции и геометрия металлорежущих инструментов.

Типы, конструкции и геометрия металлорежущих инструментов для обработки наружных, внутренних, плоских и фасонных поверхностей [1-15].

Тема 4. Резцы. Типы, конструкции.

Резцы. Фасонные резцы. круглые, призматические. Типы, конструкции, геометрия [1-15].

Тема 5. Свёрла, зенкеры, развёртки.

Стержневые режущие инструменты и режущие интсрументы для расточки отверстий: свёрла, зенкеры, развёртки, расточные головки и блоки, конструкции, геометрия, точность обработки [1-15].

Тема 6. Фрезы. Типы, конструкции, геометрия.

Фрезы. Типы, конструкции, геометрия фрез цилиндрических, торцовых, дисковых, цельных и сборных, концевых, шпоночных, для т-образных пазов, кукурузных обдирочных. Наборы фрез. Фасонные затылованные фрезы [1-15].

Тема 7. Протяжки. Схемы резания.

Протяжки. Схемы резания, конструкция, геометрия. Протяжки для цилиндрических, фасонных, квадратных, шлицевых отверстий. Протяжки для обработки наружных поверхностей. Способы повышения стойкости протяжек. Режущие и выглаживающие протяжки. Прошивки [1-15].

Тема 8. Абразивные и алмазные режущие инструменты. Инструменты, оснащённые СТМ, для лезвийной и абразивной обработки.

Тема 9. Инструменты для нарезания резьб.

Инструменты для нарезания резьб: резьбовые резцы и гребёнки, резьбовые фрезы дисковые и гребенчатые, метчики, плашки, винторезные головки, типы, конструкции, геометрия. Область применения, производительность, точность нарезаемых резьб [1-15].

Тема 10. Зуборезные инструменты.

Зуборезные инструменты для цилиндрических зубчатых колес. Исходный контуринструментальной рейки. Дисковые и пальцевые модульные фрезы, зуборезные гребёнки, червячные зуборезные (модульные) фрезы, цельные и сборные, из быстрорежущей стали и оснащённые твёрдым сплавом, с изменённым профильным углом, с прогрессивной схемой резания. Основные положения зубонарезания. Методы нарезания зубчатых колёс. Зуботочение [1-15].

Тема 11. Инструменты для автоматизированного производства.

Инструменты для автоматизированного производства: режущие и вспомогательные. Инструментальные системы режущих и вспомогательных режущих инструментов. Подсистема инструментальной оснастки для станков с ЧПУ. САПР РИ [1-15].

Тема 12. Основные этапы технологии изготовления металлорежущих инструментов

Выбор и обработка баз. Выбор методов и маршрута обработки. Построение операций механической обработки. Выбор заготовок для металлорежущих инструментов. Выбор материала в состоянии поставки [1-15].

Тема 13. Заготовительные операции.

Ковка и штамповка. Литые заготовки. Сварка заготовок. Напайка пластинок т. с. и приваривание пластинок из быстрорежущей стали. Наплавление режущей части инструментов. Приклеивание пластинок из твёрдого сплава. Способ закрепления заготовок из СТМ.

Тема 14. Формообразование заготовок пластическим деформированием.

Методы пластического деформирования. Прессование в специальных штампах. Гидродинамическое выдавливание. Продольно-винтовая прокатка. Горячее вальцевание. Редуцирование и ротационное обжатие [1-15].

Тема 15. Механическая обработка заготовок режущих инструментов

Механическая обработка заготовок режущих инструментов. Обработка поверхностей тел вращения и их элементов. Обработка лапок и квадратов. Обработка стружечных канавок. Затылование. Проектирование шаблонов для контроля профиля режущих инструментов. Нарезание резьбы [1-15].

Тема 16. Термическая обработка металлорежущих инструментов

Отжиг. Улучшение. Нормализация. Закалка. Виды закалки. Особенности термической обработки разных инструментов. Закалочные среды [1-15].

10.2 Перечень и содержание практических занятий

Целью практических занятий углубленное изучение студентами под руководством преподавателя отдельных тем дисциплины. Практические занятия направлены на развитие творческих способностей и активной мыслительной деятельности студентов, для выработки потребности самостоятельного пополнения знаний, самоорганизации и самодисциплины. Это способствует закреплению, углублению и расширению знаний студентов, полученных на лекционных занятиях.

На практические занятия выносятся следующие темы:

Тема 2. Инструментальные материалы

Практическая работа. Изучение свойств инструментальных материалов

Тема 4. Резцы. Типы, конструкции.

Практическая работа. Расчёт фасонного резца.

Практическая работа. Изучение конструкции, геометрии, формообразования передней и задней поверхностей и заточка проходного токарного резца.

Практическая работа. Изучение конструкции, геометрии, способов крепления неперетачиваемых пластинок на токарных проходных резцах и обработка гнезда под пластинку.

Практическая работа. Изучение типов, конструкции, геометрии, погрешностей, схемы работы и графического профилирования фасонных резцов.

Тема 5. Свёрла, зенкеры, развёртки

Практическая работа. Расчёт спирального сверла.

Практическая работа. Изучение формообразования передней поверхности и параметров спиральной канавки и настройка горизонтально-фрезерного станка на фрезерование винтовой канавки спирального сверла.

Практическая работа. Изучение типов, конструкции, геометрии, формообразования задней поверхности и разработка рабочего чертежа сверла.

Практическая работа. Изучение геометрии, параметров и стружечной канавки и настройка горизонтально-фрезерного станка на фрезерование стружечной канавки развёртки.

Практическая работа. Исследование типов, конструкции, геометрии, формообразования задней поверхности и разработка чертежа зенкера.

10.3 Перечень и содержание лабораторных занятий

Лабораторная работа 1.1 (Тематический план дисциплины, тема 4) «Изучение конструкции, геометрии, формообразования передней и задней поверхностей и заточка проходного токарного резца»

Лабораторная работа 1.2 (Тематический план дисциплины, тема 4) «Изучение конструкции, геометрии, способов крепления неперетачиваемых пластинок на токарных проходных резцах и обработка гнезда под пластинку»

Лабораторная работа 1.6 (Тематический план дисциплины, тема 5) «Изучение типов, конструкции, геометрии, формообразования задней поверхности и разработка рабочего чертежа сверла»

Лабораторная работа 1.8 (Тематический план дисциплины, тема 5) «Исследование типов, конструкции, геометрии, формообразования задней поверхности и разработка чертежа зенкера»

Лабораторная работа 1.9 (Тематический план дисциплины, тема 7) «Изучение типов, конструкции, геометрии, схем резания и элементов расчёта протяжек»

Лабораторная работа 1.11 (Тематический план дисциплины, тема 9) «Изучение типов, конструкции, геометрии, работы, настройки на размер и правил эксплуатации винторезных головок»

Лабораторная работа 1.12 (Тематический план дисциплины, тема 9) "Исследование конструкции, схем обработки, расчёт и конструирование резьбонакатных плашек и роликов"

Содержание самостоятельной работы студента

Перечень видов СРС

№	Вид СРС	Форма отчетности	Вид контроля	Объем в часах
1	Подготовка к лекционным занятиям	Конспект лекций	Участие в учебном процессе	5
2	Подготовка к практическим работам	Отчёт с решениями	Защита практических работ	15
3	Оформление отчетов и защита лабораторных работ	Отчет	Защита лабораторных работ	20
4	Изучение материала, не вошедшего в содержание аудиторных занятий	Конспект СРС	Опрос по темам СРС	108
7	Подготовка к контрольным мероприятиям	Рубежный контроль	РК1, РК2, Э (тестирование+письменно)	5
	ИТОГО			153

Перечень тем, вынесенных на самостоятельное изучение студентами

1 Инструментальные материалы: углеродистые, легированные, быстрорежущие стали и сплавы [1-15].

2 Твёрдые сплавы на основе карбидов вольфрама. Назначение, область применения [1-15].

3 Безвольфрамовые твёрдые сплавы. Назначение, область применения, сравнительные свойства [1-15].

4 Минералокерамика. Сверхтвёрдые материалы, марки, область применения [1-15].

5 Фрезы. Конструкция, геометрия, типы [1-15].

6 Фасонные резцы. Типы, конструкция, геометрия [1-15].

7 Стержневые р. и. и р. и. для получения и расточки отверстий: свёрла, зенкеры, развёртки, расточные головки и блоки, конструкции, геометрия, точность обработки, типы [1-15].

8 Инструменты для нарезания резьб [1-15].

9 Абразивные и алмазные режущие инструменты

10 Зуборезные инструменты для цилиндрических зубчатых колес [1-15].

11 Долбяки. Типы, конструкции, геометрия [1-15].

12 Шеверы. Типы, конструкции, геометрия [1-15].

13 Зуборезные инструменты для конических зубчатых колёс [1-15].

14 Обкаточные инструменты для деталей неэвольвентного профиля. Основные положения и режущие инструменты: червячные фрезы, долбяки, обкаточные резцы [1-15].

15 Резцы, дисковые и пальцевые режущие инструменты (фрезы и шлифовальные круги) для обработки винтовых поверхностей [1-15].

16 Инструменты для автоматизированного производства: режущие и вспомогательные [1-15].

17 Протяжки. Типы, конструкции, геометрия. Выглаживающие и деформирующие протяжки [1-15].

18 Схемы резания и типы протяжек [1-15].

19 Протяжки одинарного резания [1-15].

20 Прогрессивные протяжки [1-15].

21 Генераторные протяжки [1-15].

22 Введение. Основы проектирования технологических процессов изготовления режущих инструментов [1-15]

23 Выбор заготовок для металлорежущих инструментов и методы их обработки. Формообразование заготовок пластическим деформированием. Напайка и механическое крепление пластинок твёрдого сплава и минералокерамики [1-15]

24 Механическая обработка заготовок металлорежущих инструментов [1-15]

25 Термическая обработка заготовок и инструментов [1-15]

26 Обработка шлифованием частей инструментов [1-15]

27 Затачивание металлорежущих инструментов [1-15]

28 Способы повышения режущей способности инструментов [1-15]

29 Автоматизация и перспективы развития технологии изготовления режущих инструментов [1-15]

30 Маршрутные и унифицированные технологии изготовления режущих инструментов [1-15]

Действительное количество баллов, полученное студентами по результатам текущего контроля, заносится в журнал учебных достижений студентов, баллы по результатам первого и второго рейтингов с учетом баллов текущей успеваемости заносятся в рейтинговую ведомость, являющуюся основой для определения оценки при проведении промежуточной аттестации (экзамена).

Оценка рубежного контроля (РК) так же определяется по 100 балльной шкале.

По итогам оценки ТУ и РК определяется рейтинг (Р1 и Р2) студента по дисциплине

Р1(2)=ТУ(2)*0,7+РК1(2)*0,3

Рейтинг не определяется, если студент не прошел РК или получил по РК менее 50 баллов.

Оценка рейтинга допуска студента по дисциплине за семестр равна:

РД=(Р1+Р2)/2

Весовые доли рейтинга допуска и итогового контроля на учебный год составляют 0,6 и 0,4 соответственно.

Итоговый рейтинг (оценка промежуточной аттестации) по дисциплине в баллах (И) переводится в цифровой эквивалент, в буквенную и традиционную оценку в соответствии с таблицей 1 и вносится в журнал учебных достижений обучающихся и в рейтинговую ведомость. В ведомость промежуточной аттестации по дисциплине и зачетную книжку проставляется итоговая оценка в традиционной форме.

Таблица 1 – Шкала оценки знаний обучающихся

Итоговая оценка в баллах (И)	Цифровой эквивалент баллов (Ц)	Оценка в буквенной системе	Оценка по традиционной системе
Экзамен, курсовой проект
95-100	4	А	отлично
90-94	3,67	А-
85-89	3,33	В+	хорошо
80-84	3,0	В
75-79	2,67	В-
70-74	2,33	С+	Удовлетвори- тельно
65-69	2,0	С
60-64	1,67	С-
55-59	1,33	D+
50-54	1,0	D
0-49	0	F	Неудовлетворительно

Если обучающийся получил на экзамене итоговую оценку F, то в ведомость заносится запись «неудовлетворительно».

11 Политика курса

В процессе нашей совместной работы мы будем придерживаться следующих правил:

1) преподаватель и студент должны относиться друг к другу с уважением; никто не имеет морального права на заносчивость к другому;

2) будьте активны на занятиях, задавайте преподавателю вопросы; нужно активное овладение материалом, выяснение мельчайших подробностей по теме;

3) преподаватель обязан творчески работать со студентом, студент обязан идти на контакт с преподавателем и получать консультацию по выполняемым лабораторным и самостоятельным работам;

4) не стесняйтесь ошибаться: не ошибается тот, кто ничего не делает;

5) не делайте вид, что вы во всем разобрались, проявляйте пытливость, наблюдательность;

6) посещение лабораторных занятий и онлайн занятий, помните: посещаемость входит в итоговую оценку;

7) подготовка к каждому занятию обязательна, ваша подготовка будет проверяться, опросами; неправильные ответы по предыдущему материалу вызовут снижение текущей оценки в баллах в 0,7¸0,5 раза;

8) опоздания на аудиторные занятия допускаются только до 5 минут, в противном случае студент к занятиям не допускается, что влечёт применение штрафных санкций, аналогичных пропуску занятий; при наличии объективных причин необходимо предупредить преподавателя заранее. Систематические опоздания – признак дурного тона, они характеризуют отношение студента к учебе;

9) этика не допускает разговоров вслух, когда говорит преподаватель; после второго предупреждения к студенту применяются штрафные санкции в виде снятия от одного до трёх баллов; разговоры на посторонние темы во время занятий не допускаются;

10) ваша обязанность приходить на занятия подготовленными; используйте имеющуюся литературу, своевременно получите литературу в библиотеке;

11) каждый студент должен внимательно ознакомиться с рейтинговыми таблицами и графиками выполнения всех видов работ и выполнять все требования, которые направлены на повышение успеваемости и качества подготовки специалистов;

12) с целью более объективной оценки полученных знаний два раза за семестр (в середине семестра и в его конце) проводится рубежный контроль в виде тестирования (РК1 и РК2); РК1 и РК2 проводятся по 30-ти вопросам пройденного материала;

13) экзамен проводится посредством тестирования и билетов по всему курсу;

14) для ликвидации академической задолженности, обучающийся должен повторно изучить дисциплину в следующем семестре или на повторном курсе обучения; повторный курс обучения или повторное посещение занятий с целью ликвидации академической задолженности осуществляется на платной основе.

12 Список литературы

Основная

1 Солоненко металлов и режущие инструменты. Изд. 2-е, - М.:Высш. шкс.

2 Панов металлов резанием: справочник технолога. М.:Машиностроение.-2004.-784с.

3 Григорьев оснастка станков с ЧПУ: справочник. М.:Машиностроение.-2006.-544 с.

4 Технологические методы обеспечения надежности деталей машин. Минск: Вышэйш. шкс.

5 Вереина токаря. М.:Академия.-2006.-448 с.

6 Кугультинов резанием металлов применяемых в ракетостроении. М.:МГТУ им. .

7 Дудак, методических указаний к циклу лабораторных работ по дисциплине "Резание металлов", "Теория резания". Павлодар: ПГУ им. С. Торайгырова.-2003.-199 с.

8 Справочник технолога-машиностроителя /под ред. М.: Машиностроение. Т. 1, 2003.-912 с.

9 Справочник технолога-машиностроителя /под ред. 5-е изд., испр. - М.: Машиностроение. Т. 2,20с.

Дополнительная

10 Бобров теории резания металлов. М.: Машиностроение.-19

11 Грановский металлов. М.: Высшая школа..-1985.-304с.

12 Ящерицын резания. Физические и тепловые процессы в технологических системах. Минск: Выш. школа.-1990.-512с.:ил.

13 Подураев -химические методы обработки. М.: Машиностроение– 344 с

14 Ординарцев инструментальщика. Л.:Машиностроение.-1987.-845 с.:ил.

15 Ящерицин резания. Мн. ВШ., 19с.