Зав
1. Цели и задачи освоения дисциплины
1.1. Цели изучения дисциплины
В результате освоения данной дисциплины бакалавр приобретает знания , умения и навыки, обеспечивающие достижение целей основной образовательной программы «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств».
В соответствии с общими целями непосредственной целью изучения дисциплины является получение обучающимся знаний, умений и навыков в области технологических процессов и оборудования нанесения покрытий.
1.2. Задачи изучения дисциплины
В соответствии с задачами подготовки бакалавра к профессиональной деятельности непосредственными задачами изучения дисциплины являются следующие:
1. Ознакомление с жизненным циклом изделий машиностроения, их функциональным назначением и качеством.
2. Изучение основных положений о ресурсе и эксплуатационных свойствах деталей машин.
3. Ознакомление с основными видами разрушений деталей машин и современными способами их восстановления.
4. Изучение прогрессивных технологических методов нанесения на детали машин покрытий различного назначения.
5. Изучение методов определения параметров качества поверхностного слоя деталей с покрытиями.
2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата
Дисциплина «Технология и оборудование нанесения покрытий» относится к дисциплинам по выбору вариативной части Б.1.В. ДВ.10.01.
«Технология и оборудование нанесения покрытий» - дисциплина, изучение которой способствует формированию у обучающегося логического мышления, воспитанию научного подхода к постановке и решению прикладных задач, формированию общей технической культуры будущего бакалавра (образ мышления, язык). Глубокие знания дисциплины, ее основных положений и законов, необходимы бакалавру для дальнейшей способности самостоятельно проектировать технологии восстановления и упрочнения ответственных деталей машин.
Изложение дисциплины базируется на математике и физике, изучаемых в рамках общего и высшего профессионального образования.
Для успешного изучения дисциплины, помимо знаний элементарной математики и физики в рамках школьного курса, обучающийся должен освоить следующие дисциплины:
- Философия; Математика; Физика; Процессы механической обработки; Технологические процессы в машиностроении.
В свою очередь материалы данной дисциплины следует использовать при изучении следующих дисциплин:
- Основы технологии машиностроения; Технология машиностроения; САПР технологических процессов; Автоматизация производственных процессов в машиностроении,
а также при выполнении курсовых и дипломных проектов.
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины «Технология и оборудование нанесения покрытий»
В соответствии с ФГОСом, освоение дисциплины направлено на формирование следующих профессиональных компетенций (ПК):
- способность использовать основные закономерности, действующие в процессе изготовления машиностроительных изделий требуемого качества, заданного количества при наименьших затратах общественного труда (ОПК-1);
Знать:
1. Жизненный цикл (ЖЦ) изделий машиностроения, их функциональное назначение и качество
2. Основные понятия, термины и показатели качества изделий.
3. Основные виды разрушений деталей машин.
4. Основные методы нанесения покрытий, их технологические возможности, достоинства и недостатки.
Уметь:
1. Определять параметры качества поверхностного слоя деталей машин после нанесения покрытий.
Владеть:
1. Основными представлениями о ресурсе и эксплуатационных свойствах деталей машин.
2. Основными принципами и параметрами восстановления деталей нанесением покрытий.
- способность осваивать на практике и совершенствовать технологии, системы и средства машиностроительных производств, участвовать в разработке и внедрении оптимальных технологий изготовления машиностроительных изделий, выполнять мероприятия по выбору и эффективному использованию материалов, оборудования, инструментов, технологической оснастки, средств диагностики, автоматизации, алгоритмов и программ выбора и расчетов параметров технологических процессов для их реализации (ПК-16);
Знать:
1. Основные понятия, термины и показатели качества изделий.
2. Основные виды разрушений деталей машин.
3. Основные методы нанесения покрытий, их технологические возможности, достоинства и недостатки.
Уметь:
1. Определять параметры качества поверхностного слоя деталей машин после нанесения покрытий.
Владеть:
1. Основными представлениями о ресурсе и эксплуатационных свойствах деталей машин.
2. Основными принципами и параметрами восстановления деталей нанесением покрытий.
- способность выбирать методы и средства измерения эксплуатационных характеристик изделий машиностроительных производств, анализировать их характеристику (ПК-22);
Знать:
1. Основные понятия, термины и показатели качества изделий.
2. Основные виды разрушений деталей машин.
Уметь:
1. Определять параметры качества поверхностного слоя деталей машин после нанесения покрытий.
Владеть:
1. Основными представлениями о ресурсе и эксплуатационных свойствах деталей машин.
В соответствии с вышеприведенными компетенциями в результате освоения дисциплины обучающийся должен обладать следующими дисциплинарными компетенциями:
Знать:
1. Жизненный цикл (ЖЦ) изделий машиностроения, их функциональное назначение и качество
2. Основные понятия, термины и показатели качества изделий.
3. Основные виды разрушений деталей машин.
4. Основные методы нанесения покрытий, их технологические возможности, достоинства и недостатки.
Уметь:
1. Определять параметры качества поверхностного слоя деталей машин после нанесения покрытий.
Владеть:
1. Основными представлениями о ресурсе и эксплуатационных свойствах деталей машин.
2. Основными принципами и параметрами восстановления деталей нанесением покрытий.
4. Структура и содержание дисциплины «Технология и оборудование нанесения покрытий»
Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы и включает 108 часов.
4.1. Лекционные занятия
Лекционные занятия учебным планом не предусмотрены
4.2. Лабораторные занятия
Неделя семестра | Раздел дисциплины, темы работ и их содержание | Объем в часах/ЗЕ | |
Очн. | Заочн. | ||
1 | 2 | 3 | 4 |
1-6 | Исследование параметров качества поверхностного слоя деталей машин [1, 11] | 6,0/0,167 | 2/0,055 |
7-12 | Исследование остаточных напряжений поверхностного слоя деталей машин [1,12] | 6,0/0,167 | 1/0,027 |
13-17 | Исследование параметров качества поверхностного слоя деталей машин при обработке методами микродугового оксидирования и электроэрозионного синтеза [1,13] | 4,0/0,167 | 1/0,027 |
ИТОГО: | 16/0,444 | 4/0,111 |
4.3. Курсовое проектирование
Курсовое проектирование учебным планом не предусмотрено.
4.4. Самостоятельная работа студента
Недели семестра | Вид СРС (СИТ – самостоятельное изучение отдельных тем курса; Лзп – подготовка к защите лабораторных работ) | Объем в часах/ЗЕ | |
Очн. | Заочн. | ||
1 | 2 | 3 | 4 |
1-2 | Жизненный цикл (ЖЦ) изделий машиностроения и его технологическая составляющая. Основные понятия и термины характеристик качества изделий (Дз) [1-10] | 8/0,222 | 8/0,222 |
3-4 | Основные представления о ресурсе и эксплуатационных свойствах деталей машин. Состояние поверхностного слоя и его влияние на эксплуатационные свойства деталей машин. Основные виды разрушений деталей машин (Дз) [1-10] | 8/0,222 | 8/0,222 |
Лпз 1 | 8/0,222 | 12/0,333 | |
5-6 | Восстановление деталей нанесением покрытий. Физико-механические и эксплуатационные свойства покрытий (Дз) [1,7-10] | 8/0,222 | 8/0,222 |
7-8 | Наплавка покрытий. Электродуговая наплавка. Электродуговая наплавка под слоем флюса. Электрошлаковая наплавка. Наплавка в среде защитного газа (Дз) [1-2,7-10] | 8/0,222 | 8/0,222 |
Лпз 2 | 10/0,278 | 12/0,333 | |
9-10 | Наплавка открытой дугой самозащитными материалами. Вибродуговая наплавка. Плазменная наплавка. Электромагнитная наплавка. Лазерная наплавка (Дз) [1-2,7-10] | 8/0,222 | 8/0,222 |
11-12 | Электронно-лучевая наплавка. Индукционная наплавка. Наплавка намораживанием. Газовая наплавка. Электроконтактная приварка (Дз) [1-2,7-10] | 8/0,222 | 8/0,222 |
Лпз 3 | 10/0,278 | 12/0,333 | |
13-14 | Напыление материала. Электродуговое напыление. Газопламенное напыление. Плазменное напыление. Детонационное напыление. Индукционное напыление. Ионно-вакуумное напыление покрытий (Дз) [1-2,7-10] | 8/0,222 | 8/0,222 |
15-17 | Способы нанесения электрохимических покрытий. Микродуговое оксидирование (МДО). Электроэрозионный синтез покрытий (ЭЭСП). Комбинированное упрочнение нанесением покрытий и ППД (Дз) [1-10] | 8/0,222 | 8/0,222 |
ИТОГО | 92/1,555 | 100/1,555 |
УО – устный опрос; ДЗ – домашнее задание, заключается в самостоятельном изучении темы.
5. Образовательные технологии
Лекции проводятся в традиционной форме с использованием плакатов и слайдов. Лабораторные занятия предусматривают индивидуальное общение преподавателя со студентами и собеседования. В соответствии с требованиями ФГОС ВПО по достижению главной цели ООП о готовности выпускника к области и объектам профессиональной деятельности и овладению отмеченными в разделе 3 компетенциями при изучении дисциплины предполагается проведение не менее 40% учебных занятий в сочетании с внеаудиторной работой в следующих активных и интерактивных формах:
Активная или интерактивная форма учебного процесса | Разделы дисциплины, осваиваемые с помощью активных и интерактивных форм | Место и время проведения | Объем | |
Очн. | Заочн. | |||
1. Устный опрос изученного по домашнему заданию теоретического материала | Все указанные в содержании дисциплины разделы | Еженедельные лабораторные занятия (5 мин) | 2/0,055 | 0,5/0,013 |
2. Выполнение отдельных лабораторных работ предполагает обсуждение вариантов с целью принятия совместного решения при выполнении поставленной в работе задачи | Работа 3 | Недели 8-17 | 4/0,222 | 1/0,027 |
3. Защита лабораторных работ | Все лабораторные работы | В соответствии с графиком | 2/0,055 | 0,5/0,013 |
ИТОГО | 8/0,222 | 2/0,222 |
Остальные учебные занятия и внеаудиторная работа студента осуществляются в традиционной форме: преподаватель читает лекции и проводит лабораторные занятия с выдачей и проверкой домашних заданий.
6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение
самостоятельной работы студентов
6.1. Перечень вопросов для устного опроса (УО1-УО4)
УО1
1. Понятие о жизненном цикле изделия
2. Жизненный цикл промышленных изделий и автоматизация его этапов
3. Технологическая составляющая жизненного цикла изделий машиностроения
4. Основные характеристики качества поверхностного слоя деталей
5. Основные виды разрушений и эксплуатационные свойства деталей машин
6. Изменение состояния поверхностного слоя деталей в процессе эксплуатации
7. Технологическое наследование
УО2
8. Наплавка покрытий. Общая характеристика процессов
9. Ручная электродуговая наплавка
10. Электродуговая наплавка под слоем флюса
11. Наплавка лежачим электродом
12. Многоэлектродная наплавка
13. Механизированная наплавка под слоем флюса
14. Электрошлаковая наплавка
15. Наплавка в среде защитного газа
УО3
16. Наплавка открытой дугой самозащитными материалами
17. Вибродуговая наплавка
18. Импульсно-дуговая наплавка
19. Плазменная наплавка
20. Электромагнитная наплавка
21. Лазерная наплавка
22. Электронно-лучевая наплавка
23. Индукционная наплавка
24. Наплавка намораживанием
25. Газовая наплавка
26. Ручная газопорошковая наплавка
27. Электроконтактная приварка
УО4
28. Напыление материала
29. Электродуговое напыление
30. Газопламенное напыление
31. Плазменное напыление
32. Детонационное напыление
33. Индукционное напыление
34. Способы нанесения электрохимических покрытий
35. Микродуговое оксидирование
36. Электроэрозионный синтез покрытий (ЭЭСП)
37. Пластическое деформирование материала
38. Поверхностное пластическое деформирование
39. Совмещенные способы ППД
6.2. Требования к отчету по лабораторным работам
Отчет о лабораторной работе выполняется на отдельных листах формата А4. Текст, эскизы, схемы, таблицы, расчетные данные, графики зависимостей и др. должны соответствовать требованиям, предъявляемым государственными стандартами. Целесообразно выполнение графических зависимостей с использованием стандартных программных продуктов типа Excel, Statistica и др.
Отчет о выполненной работе оформляется в виде протокола, содержащего следующие разделы:
Титульный лист с указанием необходимых выходных данных. Цель и задачи лабораторной работы. Основные теоретические положения. Общая методика выполнения лабораторной работы. Перечень средств используемого технического оснащения. Результаты выполнения лабораторной работы. Общие выводы по работе.6.3. Перечень вопросов к лабораторным работам
ЛР №1.
Что такое качество поверхностного слоя? Чем вызвана неоднородность поверхностного слоя детали по глубине? Назовите основные параметры качества поверхностного слоя. Назовите основные параметры шероховатости поверхности. Что такое упрочнение (наклеп), чем оно вызвано?ЛР №2.
Что такое остаточные напряжения? Какие значения ОН являются наиболее предпочтительными с точки зрения надежности и долговечности эксплуатации машин? Какими методами обработки можно добиться создания сжимающих ОН в поверхностном слое деталей? Какие методы используются для определения величины и знака остаточных напряжений? В чем сущность методики расчета ОН методом разрезки колец? Что такое дополнительные напряжения? Назовите методы расчета дополнительных напряжений?ЛР №3.
В чем сущность метода МДО? Каковы преимущества метода МДО? В чем сущность метода ЭЭС? Каковы преимущества метода ЭЭС? Что такое адгезия покрытия? Назовите основные параметры МДО-покрытий. Назовите основные параметры ЭЭС-покрытий.6.4. Перечень вопросов к зачету по дисциплине
1. ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ ИЗДЕЛИЙ МАШИНОСТРОЕНИЯ
1.1. Понятие о жизненном цикле изделия
1.2. Жизненный цикл промышленных изделий и автоматизация его этапов
1.3. Технологическая составляющая жизненного цикла изделий машиностроения
2. СОСТОЯНИЕ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ДЕТАЛЕЙ МАШИН
2.1. Основные характеристики качества поверхностного слоя деталей
2.2. Основные виды разрушений и эксплуатационные свойства деталей машин
2.3. Изменение состояния поверхностного слоя деталей в процессе эксплуатации
2.4. Технологическое наследование
3. МЕТОДЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ И УПРОЧНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН
3.1. Наплавка покрытий
3.2. Ручная электродуговая наплавка
3.3. Электродуговая наплавка под слоем флюса
3.4. Наплавка лежачим электродом
3.5. Многоэлектродная наплавка
3.6. Механизированная наплавка под слоем флюса
3.7. Электрошлаковая наплавка
3.8. Наплавка в среде защитного газа
3.9. Наплавка открытой дугой самозащитными материалами
3.10. Вибродуговая наплавка
3.11. Импульсно-дуговая наплавка
3.12. Плазменная наплавка
3.13. Электромагнитная наплавка
3.14. Лазерная наплавка
3.15. Электронно-лучевая наплавка
3.16. Индукционная наплавка
3.17. Наплавка намораживанием
3.18. Газовая наплавка
3.19. Ручная газопорошковая наплавка
3.20. Электроконтактная приварка
3.21. Напыление материала
3.22. Электродуговое напыление
3.23. Газопламенное напыление
3.24. Плазменное напыление
3.25. Детонационное напыление
3.26. Индукционное напыление
3.27. Способы нанесения электрохимических покрытий
3.28. Микродуговое оксидирование
3.29. Электроэрозионный синтез покрытий (ЭЭСП)
3.30. Поверхностное пластическое деформирование
3.31. Совмещенные способы ППД
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
7.1. Основная учебная литература
1. Блюменштейн, и упрочнение деталей машин [Электронный ресурс] : учебное пособие для студентов специальности 151001 «Технология машиностроения» / , , ; ГОУ ВПО «Кузбас. гос. техн. ун-т», Каф. технологии машиностроения. – Кемерово, 2011. – 126 c. – Доступна электронная версия: http://library. kuzstu. ru/meto. php? n=90545&type=utchposob:common
7.2. Дополнительная литература
2. Восстановление деталей машин : справочник / , [и др.]; под ред. . – Москва : Машиностроение, 2003. – 672 c.
3. Коган, машин: цикл лекций : учебное пособие для вузов / . – Кемерово : Кузбассвузиздат, 2001. – 161 c.
4. Суслов, обеспечение параметров состояния поверхностного слоя деталей / . – Москва : Машиностроение, 1987. – 206 c.
5. Технологические основы обеспечения качества машин / под общ. ред. . – Москва : Машиностроение, 1990. – 254 c.
6. Технология машиностроения Т. 1 Основы технологии машиностроения : учебник для студентов вузов, обучающихся по специальности "Технология машиностроения" / [и др.]; под ред. . – Москва : Издательство МГТУ им. , 1997. – 564 c.
7. Ковшов, машиностроения : учебник для студентов вузов, обучающихся по направлению 151100 "Технология машиностроения" для открытого образования / . – Санкт-Петербург : Лань, 2008. – 320 c. – Доступна электронная версия: http://e. /books/element. php? pl1_cid=25&pl1_id=188
7.3. Программное обеспечение и Интернет-ресурсы
КузГТУ обеспечен необходимым комплектом лицензионного программного обеспечения.
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Аудитории 3008, 3109, 3115 и 3208 для проведения лекционных занятий. Лабораторное оборудование (ауд. 3109, 3208 и 3209). Комплекты мультимедийной техники (ауд. 3115 и 3208). Рабочие компьютерные места в количестве 6 шт. для проведения тестирования и защит лабораторных работ (ауд. 3111). Наличие персональных компьютеров у преподавателей (ауд. 3203, 3208, 3109 и 3111а).9. Методические указания для студентов
Основной учебной работой студента является самостоятельная работа в течение всего срока обучения. Начинать изучение дисциплины необходимо с ознакомления с целями и задачами дисциплины и знаниями и умениями, приобретаемыми в процессе изучения. Далее следует проработать конспекты лекций, рассмотрев отдельные вопросы по предложенным источникам литературы. Все неясные вопросы по дисциплине студент может разрешить на консультациях, проводимых по расписанию. При подготовке к лабораторным занятиям студент в обязательном порядке изучает теоретический материал в соответствии с методическими указаниями к лабораторным и практическим занятиям.
10. Аннотация рабочей программы
Код программы: 15.03.05Б.1.В. ДВ.10.01-16-01РП – рабочая программа дисциплины «Технология и оборудование нанесения покрытий» для профиля «Технология машиностроения» направления 15.03.05 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств».
Дисциплина «Технология и оборудование нанесения покрытий» представляет собой дисциплину по выбору вариативной части Б.1.В. ДВ.10.01 по направлению 15.03.05 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» профиль «Технология машиностроения».
Дисциплина нацелена на формирование профессиональных (ОПК-1, ПК-16, ПК-22) компетенций выпускника.
Содержание дисциплины охватывает круг вопросов, связанных с решением научных и инженерно-технических задач. Непосредственной целью изучения дисциплины «Технология и оборудование нанесения покрытий» является получение обучающимся знаний, умений и навыков в области технологических процессов и оборудования нанесения покрытий.
Преподавание дисциплины предусматривает следующие формы организации учебного процесса: лекции, лабораторные и самостоятельную работу студента.
Программой дисциплины предусмотрены следующие виды контроля: текущий контроль успеваемости по контрольным вопросам (устный опрос) и типовым заданиям для лабораторных работ, защита отчетов по лабораторным работам, написание и защита реферата, контрольная работа для заочной формы обучения и контроль в форме зачета.
Общая трудоемкость освоения дисциплины составляет 3 зачетных единицы (108 час.), из которых лабораторные (16 час. – очн. и 4 час. – заочн.) занятия и самостоятельная работа студента (92 час. – очн. и 100 ч. – заочн.). Программой дисциплины предусмотрен зачет.
11. Внесение изменений
