Методические рекомендации

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГБОУ ВПО РЫБИНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АВИАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ АКДЕМИЯ ИМЕНИ П. А.СОЛОВЬЕВА

Образовательная программа опережающей профессиональной переподготовки «Технологии выращивания монокристаллов лейкосапфира и других тугоплавких монокристаллов для электроники и приборостроения»

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Для преподавателей модуля

М3 «Обслуживание и эксплуатация технологических процессов механической обработки монокристаллов»

Рыбинск, 2011 г.

1. Цели и задачи профессионального модуля – требования к результатам освоения дисциплины:

Целью изучения профессионального модуля является специализированная подготовка рабочих в области механической обработки кристаллов, а именно их резки и полировки.

Для реализации цели необходимо решение следующих основных задач:

- изучение основных методов механической обработки монокристаллов тугоплавких соединений;

- ознакомление с причинами образования дефектов кристаллического строения при механической обработке монокристаллов;

- ознакомление с обслуживанием технологического оборудования для механической обработки монокристаллов;

- ознакомление с технологиями применения режущего инструмента для обработки тугоплавких монокристаллов;

- ознакомление с правилами техники безопасности при работе на технологическом оборудовании.

2. В результате освоения профессионального модуля обучающийся по учебной программе должен:

ЗНАТЬ:

1. Процессы механической обработки

2. Обслуживание и эксплуатацию оборудования для механической обработки кристаллов

3. Режущие инструменты для обработки кристаллов

4. Технику безопасности при механической обработке кристаллов.

УМЕТЬ:

1. Обслуживать технологическое оборудование для механической обработки кристаллов.

1. Изготавливать изделия из монокристаллов в соответствии с номенклатурой выпускаемой продукции.

3. Выполнять операции технического контроля качества изделий из тугоплавких монокристаллов.

3. Перечень приобретаемых компетенций:

В результате усвоения данного профессионального модуля слушатели приобретают следующие компетенции:

ПК3 – Выполнять технологические процессы в соответствии с операционной картой раскроя или полировки монокристалла.

ПК4 – Выполнять инструкции по обслуживанию технологического оборудования разрезки монокристаллов инструментами из сверхтвердых материалов и технике безопасности при работе на нем.

Компетенции должны быть подтверждены опытом практической работы по механической обработке изделий из лейкосапфира.

4. Содержание (темы курса)

4.1 Процессы механической обработки

Общие теоретические положения механической обработки высокотвердых материалов.

Методы обработки резанием высокотвердых материалов.

Сверление монокристаллов лейкосапфира.

Шлифование заготовок.

Отрезка шлифовальными кругами.

Отрезка проволокой.

Полирование заготовок.

Смазочно-охлаждающие технологические среды для механической обработки сапфира.

Износ инструмента.

Восстановление режущей способности инструмента.

Основные дефекты заготовок из сапфира.

Методы оценки качества обработанных поверхностей.

4.2 Обслуживание и эксплуатация оборудования для механической обработки кристаллов

Оборудование для сверления монокристаллов.

Оборудование для разрезки сапфировых заготовок.

Оборудование для шлифования сапфировых заготовок.

Оборудование для полировки сапфировых заготовок.

4.3 Режущие инструменты для обработки кристаллов

Технология применения режущего инструмента для обработки сапфира.

Абразивные материалы.

Марки алмазного зерна.

Зернистость алмазного зерна.

Связки алмазных инструментов.

Структура алмазных инструментов.

Абразивно-алмазные режущие инструменты. Алмазные круги.

Маркировка абразивных инструментов.

Технология применения алмазных кругов.

Стойкость абразивных инструментов.

Правка алмазных кругов.

Оценка режущей способности абразивного инструмента.

Конструкция инструментов для высверливания сапфировых стержней.

Алмазные кольцевые сверла.

Материал режущей части сверла. Связка инструмента.

Инструменты для проволочной резки сапфира.

Инструменты для полировки заготовок сапфира.

Полировальные пасты. Зернистость паст.

Технология применения полировальных паст.

4.4 Техника безопасности при механической обработке кристаллов

Требования техники безопасности при сверлении монокристаллов лейкосапфира.

Требования техники безопасности при резке сапфировых стержней.

Требования техники безопасности при шлифовании стержней.

Требования техники безопасности при полировании.

5. Перечень практических занятий

Практическое занятие №1

Изготовление изделий из монокристаллов в соответствии с номенклатурой выпускаемой продукции

Приобретение навыков изготовления изделий из монокристаллов в соответствии с номенклатурой выпускаемой продукции.

Разработка технологического процесса механической обработки монокристалла. Этапы технологического процесса: подготовка баз; высверливание стержней; обрезка торцов стержня; круглое шлифование стержня; разрезка стержня; полировка заготовок. Выбор инструмента и оснастки для механической обработки монокристалла.

Лаборатория металлорежущих станков и класс проектирования управляющих программ

Практическое занятие №2

Обслуживание технологического оборудования для механической обработки кристаллов

Приобретение навыков обслуживания технологического оборудования для механической обработки кристаллов.

Определение характеристик и показателей различных видов технологического оборудования. Обслуживание и ремонт технологического оборудования.

Практическое занятие №3

Выполнение операций технического контроля качества изделий из тугоплавких монокристаллов

Приобретение навыков выполнения операций технического контроля качества изделий из тугоплавких монокристаллов.

Контроль операционных размеров. Контроль шероховатости поверхности. Контроль кристаллографических осей. Контроль микротвердости.

Прибор для определения шероховатости обработанной поверхности

6. Методические рекомендации по изучению профессионального модуля:

Изучение профессионального модуля базируется на знании курса Общей физики, Технологии машиностроения, Теории резания, которые изучаются всеми специалистами в области машиностроения и электроники.

Реализация программы профессионального модуля предлагает наличие специализированных учебных кабинетов и научно-исследовательских лабораторий (в соответствии с количеством слушателей программы) на базе РГАТА имени , а также использование материально-технической базы Рыбинского приборостроительного завода.

Технические средства обучения: мультимедиа оборудование, информационное сопровождение (обучающие программы, тренажеры)

Для учебных и научно-исследовательских целей при изучении профессионального модуля используется дисплейный класс, оснащенный вычислительной техникой, лаборатории электронной микроскопии, оптической микроскопии, механических испытаний.

Во время лекционных занятий слушатели получают общие сведения о свойствах монокристаллов, методах их механической обработки, обслуживании технологического оборудования получения, влияния технологических факторов механической обработки на качество изделий.

В результате освоения теоретических знаний слушатели должны:

ЗНАТЬ:

1. Процессы механической обработки

2. Обслуживание и эксплуатацию оборудования для механической обработки кристаллов

3. Режущие инструменты для обработки кристаллов

4. Технику безопасности при механической обработке кристаллов.

УМЕТЬ:

1. Обслуживать технологическое оборудование для механической обработки кристаллов.

1. Изготавливать изделия из монокристаллов в соответствии с номенклатурой выпускаемой продукции.

3. Выполнять операции технического контроля качества изделий из тугоплавких монокристаллов.

Во время выполнения практических работ слушателями приобретаются практические навыки по реализации процессов механической обработки, обслуживанию технологического оборудования выполнению операций технического контроля свойств монокристаллов, в результате освоения практикума они должны владеть

- методами изготовления изделий из монокристаллов в соответствии с номенклатурой выпускаемой продукции;

- методами обслуживания технологического оборудования для механической обработки кристаллов;

- выполнением операций технического контроля качества изделий из тугоплавких монокристаллов.

7. Перечень контрольных вопросов

1.  Общие теоретические положения механической обработки высокотвердых материалов.

2.  Методы обработки резанием высокотвердых материалов.

3.  Сверление монокристаллов лейкосапфира.

4.  Шлифование заготовок.

5.  Отрезка шлифовальными кругами.

6.  Отрезка проволокой.

7.  Полирование заготовок.

8.  Смазочно-охлаждающие технологические среды для механической обработки сапфира.

9.  Износ инструмента.

10.  Восстановление режущей способности инструмента.

11.  Основные дефекты заготовок из сапфира.

12.  Методы оценки качества обработанных поверхностей.

13.  Оборудование для сверления монокристаллов.

14.  Оборудование для разрезки сапфировых заготовок.

15.  Оборудование для шлифования сапфировых заготовок.

16.  Оборудование для полировки сапфировых заготовок.

17.  Технология применения режущего инструмента для обработки сапфира.

18.  Абразивные материалы.

19.  Марки алмазного зерна.

20.  Зернистость алмазного зерна.

21.  Связки алмазных инструментов.

22.  Структура алмазных инструментов.

23.  Абразивно-алмазные режущие инструменты. Алмазные круги.

24.  Маркировка абразивных инструментов.

25.  Технология применения алмазных кругов.

26.  Стойкость абразивных инструментов.

27.  Правка алмазных кругов.

28.  Оценка режущей способности абразивного инструмента.

29.  Конструкция инструментов для высверливания сапфировых стержней.

30.  Алмазные кольцевые сверла.

31.  Материал режущей части сверла. Связка инструмента.

32.  Инструменты для проволочной резки сапфира.

33.  Инструменты для полировки заготовок сапфира.

34.  Полировальные пасты. Зернистость паст.

35.  Технология применения полировальных паст.

36.  Технологическая оснастка, применяемая при обработке сапфира.

37.  Особенности проектирования оснастки для сверления монокристаллов лейкосапфира.

38.  Особенности проектирования оснастки для резки сапфировых стержней.

39.  Особенности проектирования оснастки для шлифования стержней.

40.  Особенности проектирования оснастки для полирования.

Пример билета (тестовый контроль)

Билет №1

1. Какие методы механической обработки применяют для изготовления изделий из лейкосапфира:

1. точение

2. сверление

3. фрезерование

4. протягивание

5. шлифование

6. полирование

2. Какая конструкция станин используется в оборудовании для сверления монокристаллов

1. литая

2. сварная

3. гранитная

3. Какие инструментальные материалы применяют для механической обработки лейкосапфира

1. синтетический алмаз

2. кубический нитрид бора

3. электрокорунд

4. инструментальную керамику

5. твердый сплав

4. Какая технологическая оснастка применяется для закрепления инструмента при сверлении монокристаллов лейкосапфира

1. держатель с конусом Морзе

2. держатель SK

3. держатель HSK

4. держатель Capto

5. специальный держатель кольцевого сверла

Билет №2

1. Какие требования предъявляются к твердости инструментальных материалов для обработки монокристаллов:

1. твердость инструментального материала должна быть больше, чем обрабатываемого

2. твердость инструментального материала должна быть меньше, чем обрабатываемого

3. твердость инструментального материала должна быть равна твердости обрабатываемого

2. Какая конструкция направляющих используется в оборудовании для сверления монокристаллов

1. направляющие скольжения

2. направляющие качения

3. гидростатические направляющие

4 LM-направляющие

3. У какого из перечисленных материалов наивысшая твердость:

1. синтетические алмазы

2. быстрорежущие стали

3. легированные стали

4. однокарбидные твердые сплавы

5. двухкарбидные твердые сплавы

4. Какая технологическая оснастка применяется для закрепления монокристаллов лейкосапфира при сверлении

1. тиски

2. синусные тиски

3. специальное приспособление

4. призма

9 Перечень рекомендуемой литературы

Основные источники:

1  , , Бабошкин шлифования в машиностроении. – СПб.: Политехника, 2007. – 424 с.

2  Зубарев инструментальные материалы: Учебник. – Спб.: издательство «Лань», 2008. – 224 с.

Дополнительные источники:

1  , , Маслов инструментальщика / Под общ. ред. . - М.: Машиностроение, 2007. - 464 с.

2  Смазочно-охлаждающие технологические средства и их применение при обработке резанием: Справочник / , , и др. / Под общ. ред. . – М.: Машиностроение, 2006. – 544 с.

3  Справочник инструментальщика / Под общ. ред. ­нарцева. - Л.: Машиностроение, 1987. - 848 с.

4  , , и др. Технология обработки абразивным и алмазным инструментом. – Л.: Машиностроение, 1989. – 208 с.

5  Абразивная и алмазная обработка материалов: Справочник / Под ред. . – М.: машиностроение, 1977. – 391 с.

6  Ипполитов -алмазная обработка. – М.: Машиностроение, 1969. – 336 с.

7  , , Терещенко -алмазная обработка металлов и твердых сплавов. – М.: машиностроение, 1977. – 263 с.

8  Попов работы. – М.: Высшая школа, 1987. – 384 с.

9  Шальнов и полирование высокопрочных материалов. – М.: Машиностроение, 1972. – 272 с.