Министерство образования и науки Российской Федерации

Муромский институт (филиал)

федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования

 «Владимирский государственный университет

имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых»

(МИ ВлГУ)

 

Кафедра  ТМС 

 

 

 

«   06   »       06       2017 г.

 

 

 

 

Рабочая программа ДИСЦИПЛИНЫ

 

     Процессы и операции формообразования     

 




Направление подготовки

15.03.05 Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств

Профиль подготовки

Квалификация (степень)выпускника

Бакалавр








          

Семестр

Трудоем-кость,

час. / зач. ед.

Лек-ции,

час.

 

Практи-ческие занятия,

час.

Лабора-торные работы,

час.

Консуль-тация,

час.

Конт-роль,

час.

Всего (контак-тная работа),

час.

СРС,

час.

Форма

промежу-точного контр.

(экз., зач., зач. с оц.)

5

90 / 2,5  

32  

 

16  

5,2  

0,35  

53,55  

9,8  

Экз.(26,65)  

6

90 / 2,5  

32  

 

16  

5,2  

0,35  

53,55  

9,8  

Экз.(26,65)  

Итого

180 / 5  

64  

 

32  

10,4  

0,7  

107,1  

19,6  

53,3  

 

Муром, 2017 г.


1. Цель освоения дисциплины

Цель дисциплины: 1. Формирование у студентов знаний о процессах и операциях формообразования, закономерностях физико-механических процессов при формообразовании, обеспечении требуемых параметров процессов и формировании поверхности детали заданного качества.

2. Ознакомление студентов с основными методами обработки материалов, геометрическими параметрами режущей части инструмента, элементами режима резания и срезаемого слоя.

3. Ознакомление студентов с инструментальными материалами, силами, физико-механическими и тепловыми явлениями при резании, износом и стойкостью инструмента.

2. Место дисциплины в структуре ОПОП ВО (Цикл (Б1.Б.23))

Дисциплина "Процессы и операции формообразования" является дисциплиной базовой части цикла Б1 основной профессиональной образовательной программы 15.03.05 "Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств". Базовыми дисциплинами, на которых основано изучение дисциплины "Процессы и операции формообразования", являются: "Физика", "Сопротивление материалов", "Материаловедение", "Технологические процессы в машиностроении". На результатах освоения дисциплины "Процессы и операции формообразования" основывается изучение дисциплин: "Режущий инструмент", "Оборудование машиностроительных производств", "Основы технологии машиностроения", "Технология машиностроения". Кроме того, на результатах освоения дисциплины "Процессы и операции формообразования" основано прохождение обучающимися производственных практик.

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-1 способность использовать основные закономерности, действующие в процессе изготовления машиностроительных изделий требуемого качества, заданного количества при наименьших затратах общественного труда.

ПК-16 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.

 

В результате освоения дисциплины обучающийся должен демонстрировать следующие результаты образования:

1) Знать:

физические и кинематические закономерности процессов обработки материалов (ОПК-1).

инструментальные материалы, требования, предъявляемые к рабочей части инструментов, к механическим и физико-химическим свойствам инструментальных материалов (ПК-16).

геометрические параметры рабочей части типовых режущих инструментов (ПК-16).

виды движений при резании, основы кинематики резания (ОПК-1).

контактные процессы при обработке материалов, закономерности изнашивания инструментов, механику возникновения остаточных деформаций и напряжений в поверхностном слое детали (ОПК-1).

2) Уметь:

определять значения геометрических параметров режущей части инструмента и осуществлять их выбор (ПК-16).

определять кинематические параметры движений и инструментов при различных видах обработки резанием (ОПК-1).

определять значения параметров срезаемого слоя при различных видах обработки резанием (ПК-16).

3) Владеть:

навыками определения значений геометрических параметров режущей части типовых режущих инструментов путём измерения (ПК-16).

 


4. Структура и содержание дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц, 180 часов.

 

4.1. Форма обучения: очная

Уровень базового образования: среднее общее.

Срок обучения 4г.

 

4.1.1. Структура дисциплины


 

Раздел (тема)

дисциплины

 

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость

(в часах)

 

Форма  текущего контроля успеваемости (по неделям семестра), форма промежуточной аттестации

  (по семестрам)

 

п\п

Семестр

Лекции

Семинары

Практические занятия

Лабораторные работы

Контрольные работы

СРС

КП / КР

Консультация

Контроль

1

Обобщённая классификация процессов формообразования поверхностей деталей машин. Сущность и роль обработки резанием.

5

10

5

Устный опрос

2

Основы кинематики резания. Геометрические параметры режущей части инструментов.

5

20

16

2

Устный опрос, защита отчётов по лабораторным работам

3

Физические основы стружкообразования.

5

2

2,8

Устный опрос, защита отчётов по лабораторным работам

Всего за  семестр

90

32

16

9,8

5,2

0,35

Экз.(26,65)

4

Контактные явления при резании. Сила, мощность и работа при резании. Тепловые явления при резании.

6

14

16

0,2

Устный опрос, защита отчётов по лабораторным работам

5

Изнашивание и разрушение режущего инструмента.

6

8

1

Устный опрос

6

Система резания и взаимосвязь явлений при обработке резанием.

6

10

8,6

Устный опрос

Всего за  семестр

90

32

16

9,8

5,2

0,35

Экз.(26,65)

Итого   

180

64

32

19,6

10,4

0,7

53,3

 

4.1.2. Содержание дисциплины

4.1.2.1. Перечень лекций

Семестр 5

Раздел 1. Обобщённая классификация процессов формообразования поверхностей деталей машин. Сущность и роль обработки резанием.

Лекция 1.

Понятие об изделии, производственном и технологическом процессах. Требования к поверхностям деталей машин (2 часа).

Лекция 2.

Классификация способов формообразования поверхностей деталей машин. Роль обработки резанием в машиностроительном производстве. Развитие науки о резании материалов (2 часа).

Лекция 3.

Основы резания материалов. Сущность и признаки обработки резанием (2 часа).

Лекция 4.

Обрабатываемость материалов резанием. Методы определения обрабатываемости (2 часа).

Лекция 5.

Режущие инструменты. Требования, предъявляемые к режущим инструментам (2 часа).

Раздел 2. Основы кинематики резания. Геометрические параметры режущей части инструментов.

Лекция 6.

Конструктивные элементы режущей части инструмента и их роль в процессе резания (2 часа).

Лекция 7.

Определения конструктивных элементов режущей части токарного резца (2 часа).

Лекция 8.

Кинематика резания. Виды движений резания (2 часа).

Лекция 9.

Скорости движений резания. Скорость резания. Скорость подачи (2 часа).

Лекция 10.

Принципиальные кинематические схемы резания. Обобщенная классификация и анализ (2 часа).

Лекция 11.

Геометрия режущей части инструмента в статической системе координат (2 часа).

Лекция 12.

Геометрия режущей части инструмента в кинематической системе координат (2 часа).

Лекция 13.

Трансформация угловых параметров режущей части инструмента при установке и эксплуатации (2 часа).

Лекция 14.

Параметры срезаемого слоя. Режимы резания. Шероховатость обработанной поверхности (2 часа).

Лекция 15.

Основные случаи резания (2 часа).

Раздел 3. Физические основы стружкообразования.

Лекция 16.

Процесс образования стружки. Деформация и напряжения при резании. Классификация типов стружек (2 часа).

Семестр 6

Раздел 4. Контактные явления при резании. Сила, мощность и работа при резании. Тепловые явления при резании.

Лекция 17.

Способы оценки деформации при резании. Усадка стружки (2 часа).

Лекция 18.

Контактные процессы. Образование нароста при резании. Положительная и отрицательная роль наростообразования (2 часа).

Лекция 19.

Состояние материала под поверхностью резания. Остаточные деформации и напряжения в поверхностном слое (2 часа).

Лекция 20.

Сопротивление резанию. Сила резания и ее составляющие (2 часа).

Лекция 21.

Система сил при свободном резании. Формула К.А. Зворыкина (2 часа).

Лекция 22.

Система сил при несвободном резании. Работа резания и ее составляющие. Мощность резания (2 часа).

Лекция 23.

Тепловые процессы при резании. Тепловой баланс процесса резания. Температура резания и методы ее определения (2 часа).

Раздел 5. Изнашивание и разрушение режущего инструмента.

Лекция 24.

Напряжения в инструменте. Виды разрушения инструмента. Изнашивание инструментов (2 часа).

Лекция 25.

Виды износа инструментов. Критерии износа (2 часа).

Лекция 26.

Механизмы изнашивания режущих инструментов. Зависимость стойкости инструмента от скорости резания. Основной закон стойкости (2 часа).

Лекция 27.

Роль внешней среды при резании металлов. Проникновение внешней среды на поверхности контакта режущего инструмента с обрабатываемым материалом (2 часа).

Раздел 6. Система резания и взаимосвязь явлений при обработке резанием.

Лекция 28.

Система резания. Взаимосвязь процессов при резании материалов (2 часа).

Лекция 29.

Способы обработки резанием: точение, сверление. Назначение геометрии инструмента и оптимальных режимов резания (2 часа).

Лекция 30.

Способы обработки резанием: фрезерование, протягивание. Назначение геометрии инструмента и оптимальных режимов резания (2 часа).

Лекция 31.

Процесс шлифования. Характеристики абразивного инструмента (2 часа).

Лекция 32.

Назначение режимов резания при шлифовании (2 часа).

 

4.1.2.2. Перечень практических занятий

Не планируется.

 

4.1.2.3. Перечень лабораторных работ

Семестр 5

Раздел 1. Основы кинематики резания. Геометрические параметры режущей части инструментов.

Лабораторная 1.

Конструктивные элементы и геометрические параметры лезвийных режущих инструментов (часть 1) (4 часа).

Лабораторная 2.

Конструктивные элементы и геометрические параметры лезвийных режущих инструментов (часть 2) (4 часа).

Лабораторная 3.

Конструктивные элементы и геометрические параметры лезвийных режущих инструментов (часть 3) (4 часа).

Лабораторная 4.

Конструктивные элементы и геометрические параметры лезвийных режущих инструментов (часть 4) (4 часа).

Семестр 6

Раздел 2. Контактные явления при резании. Сила, мощность и работа при резании. Тепловые явления при резании.

Лабораторная 5.

Определение температуры стружки калориметрическим методом (4 часа).

Лабораторная 6.

Деформация срезаемого слоя (4 часа).

Лабораторная 7.

Определение силы резания электроизмерительным методом (4 часа).

Лабораторная 8.

Определение силы резания динамометрическим методом (4 часа).

 

Методические указания к лабораторным работам содержатся на информационно-образовательном портале МИ ВлГУ: https://www.mivlgu.ru/iop/course/view.php?id=1657.

 

4.1.2.4. Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы

Методические указания для самостоятельной работы размещены на информационно-образовательном портале института по ссылке https://www.mivlgu.ru/iop/course/view.php?id=5058.

Для самостоятельной работы также используются издания из списка приведенной ниже основной и дополнительной литературы.

Перечень тем, вынесенных на самостоятельное изучение:

1. Развитие учения о резании материалов. Роль отечественных учёных в становлении науки о резании материалов.

2. Основные направления развития науки и практики обработки материалов резанием.

3. Основные виды конструкционных материалов, подвергаемых обработке резанием.

4. Инструментальные материалы. Требования к инструментальным материалам на их соответствие служебному назначению, особенностям конструкции инструмента.

5. Основные требования, предъявляемые к режущим инструментам. Классификация режущих инструментов.

6. Приложение принципиальных кинематических схем резания к основным методам обработки резанием.

7. Параметры срезаемого слоя при различных методах обработки резанием.

8. Несовершенства кристаллического строения твёрдых тел. Представление процесса резания с позиций теории дислокаций.

9. Условия образования различных типов стружек.

10. Основные формы стружек. Способы завивания и дробления стружки.

11. Экспериментальные методы определение величины усадки стружки.

12. Модель образования стружки скалывания.

13. Экспериментальные методы определения составляющих силы резания.

14. Экспериментальные методы определения температуры резания.

15. Методика проведения стойкостных испытаний режущих инструментов.

16. Оптимизация режима резания как типовая задача оптимального управления процессом резания.

17. Основные задачи теории и практики обработки резанием в связи с развитием высокоскоростного резания, гибких автоматических производств, «безлюдной технологии».

18. Сравнительный анализ различных процессов формообразования поверхностей деталей машин.

 

4.1.2.5. Перечень тем контрольных работ, рефератов, ТР, РГР, РПР

Не планируется.

 

4.1.2.6. Примерный перечень тем курсовых работ (проектов)

Не планируется.

 


4. 2. Форма обучения: заочная

Уровень базового образования: среднее общее.

Срок обучения 5г.

 

Семестр

Трудоем-кость,

час. / зач. ед.

Лек-ции,

час.

 

Практи-ческие занятия,

час.

Лабора-торные работы, час.

Консуль-тация,

час.

Конт-роль,

час.

Всего (контак-тная работа),

час.

СРС,

час.

Форма

промежуточного контроля

(экз., зач., зач. с оц.)

7

180 / 5  

14  

 

8  

7  

0,6  

29,6  

141,75  

Экз.(8,65)  

Итого

180 / 5  

14  

 

8  

7  

0,6  

29,6  

141,75  

8,65  

 

4.2.1. Структура дисциплины


 

Раздел (тема)

дисциплины

 

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость

(в часах)

 

Форма  текущего контроля успеваемости (по неделям семестра), форма промежу-точной аттестации

  (по семестрам)

 

п\п

Семестр

Лекции

Семинары

Практические занятия

Лабораторные работы

Контрольные работы

СРС

КП / КР

Консультация

Контроль

1

Обобщённая классификация процессов формообразования поверхностей деталей машин. Сущность и роль обработки резанием.

7

2

30

Контрольная работа

2

Основы кинематики резания. Геометрические параметры режущей части инструментов.

7

2

8

27

Контрольная работа

3

Физические основы стружкообразования.

7

2

23

Контрольная работа

4

Контактные явления при резании. Сила, мощность и работа при резании. Тепловые явления при резании.

7

4

27

Контрольная работа

5

Изнашивание и разрушение режущего инструмента.

7

2

14

Контрольная работа

6

Система резания и взаимосвязь явлений при обработке резанием.

7

2

20,75

Контрольная работа

Всего за  семестр

180

14

8

+

141,75

7

0,6

Экз.(8,65)

Итого   

180

14

8

141,75

7

0,6

8,65

 

4.2.2. Содержание дисциплины

4.2.2.1. Перечень лекций

Семестр 7

Раздел 1. Обобщённая классификация процессов формообразования поверхностей деталей машин. Сущность и роль обработки резанием.

Лекция 1.

Обобщённая классификация процессов формообразования поверхностей деталей машин. Сущность и роль обработки резанием. Инструментальные материалы (2 часа).

Раздел 2. Основы кинематики резания. Геометрические параметры режущей части инструментов.

Лекция 2.

Движения при резании. Геометрические параметры режущей части инструментов в статической и кинематической системах координат (2 часа).

Раздел 3. Физические основы стружкообразования.

Лекция 3.

Физические основы стружкообразования. Типы стружек. Модель образования сливной стружки при единственной плоскости сдвига (2 часа).

Раздел 4. Контактные явления при резании. Сила, мощность и работа при резании. Тепловые явления при резании.

Лекция 4.

Контактные явления при резании. Наростообразование (2 часа).

Лекция 5.

Сопротивление резанию, сила, мощность и работа при резании. Тепловые явления при резании (2 часа).

Раздел 5. Изнашивание и разрушение режущего инструмента.

Лекция 6.

Напряжения в инструменте. Виды разрушения инструмента. Изнашивание инструментов (2 часа).

Раздел 6. Система резания и взаимосвязь явлений при обработке резанием.

Лекция 7.

Система резания и взаимосвязь явлений при обработке резанием (2 часа).

 

4.2.2.2. Перечень практических занятий

Не планируется.

 

4.2.2.3. Перечень лабораторных работ

Семестр 7

Раздел 1. Основы кинематики резания. Геометрические параметры режущей части инструментов.

Лабораторная 1.

Конструктивные элементы и геометрические параметры режущей части лезвийных инструментов (часть 1) (4 часа).

Лабораторная 2.

Конструктивные элементы и геометрические параметры режущей части лезвийных инструментов (часть 2) (4 часа).

 

4.2.2.4. Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы

Методические указания для самостоятельной работы размещены на информационно-образовательном портале института по ссылке https://www.mivlgu.ru/iop/course/view.php?id=5058.

Для самостоятельной работы также используются издания из списка приведенной ниже основной и дополнительной литературы.

Перечень тем, вынесенных на самостоятельное изучение:

1. Обработка резанием как основной метод формообразования поверхностей деталей машин.

2. Развитие учения о резании материалов. Роль отечественных учёных в становлении науки о резании материалов.

3. Основные направления развития науки и практики обработки материалов резанием.

4. Основные виды конструкционных материалов, подвергаемых обработке резанием.

5. Инструментальные материалы. Требования к инструментальным материалам на их соответствие служебному назначению, особенностям конструкции и технологической реализации режущего инструмента.

6. Основные требования, предъявляемые к режущим инструментам. Классификация режущих инструментов.

7. Значение принципиальных кинематических схем резания (ПКСР). Характеристика движений резания. Классификация принципиальных кинематических схем резания. ПКСР №№ 1, 2, 3.

8. Приложение принципиальных кинематических схем резания к различным методам обработки резанием.

9. Параметры срезаемого слоя: припуск, глубина резания, толщина, ширина, площадь. Режим резания. Остаточные неровности как параметр качества обработанной поверхности.

10. Параметры срезаемого слоя при различных методах обработки резанием.

11. Основные случаи резания: однолезвийное и многолезвийное; свободное и несвободное; прямоугольное и косоугольное; непрерывное и прерывистое; стационарное и нестационарное.

12. Несовершенства кристаллического строения твёрдых тел. Представление процесса резания с позиций теории дислокаций.

13. Методы оценки деформации срезаемого слоя.

14. Теоретическое определение величины усадки стружки.

15. Классификация типов стружек.

16. Модели образования различных типов стружек.

17. Экспериментальные методы определения составляющих силы резания.

18. Экспериментальные методы определения температуры резания.

19. Влияние технологических факторов резания на качество обработанной поверхности.

20. Основные формы стружек. Способы завивания и дробления стружки.

21. Изнашивание режущих инструментов. Характер износа инструментов. Критерии износа.

22. Механизмы изнашивания режущих инструментов. Зависимость стойкости инструмента от скорости резания. Основной закон стойкости.

23. Роль внешней среды при резании металлов. Проникновение внешней среды на поверхности контакта режущего инструмента с обрабатываемым материалом. Способы и техника применения технологических сред при резании.

24. Методы обработки резанием: точение, сверление. Назначение геометрии инструмента и оптимальных режимов резания.

25. Методы обработки резанием: фрезерование, протягивание. Назначение геометрии инструмента и оптимальных режимов резания.

26. Основные направления совершенствования процессов резания: высокоскоростное резание; применение инструментов со сменными многогранными пластинами; развитие «безлюдной технологии».

 

4.2.2.5. Перечень тем контрольных работ, рефератов, ТР, РГР, РПР

1. Обрабатываемость резанием как технологическое свойство конструкционных материалов. Методы определения обрабатываемости резанием.

2. Понятие о режущем инструменте. Классификация режущих инструментов. Требования, предъявляемые к режущим инструментам. Конструктивные элементы режущих инструментов.

3. Виды инструментальных материалов. Требования к инструментальным материалам. Области применения различных инструментальных материалов.

4. Параметры срезаемого слоя: припуск, глубина резания, толщина, ширина, площадь. Режим резания.

5. Шероховатость как параметр качества обработанной поверхности. Факторы, влияющие на высоту остаточных неровностей обработанной поверхности при резании.

6. Основные случаи резания: однолезвийное и многолезвийное; свободное и несвободное; прямоугольное и косоугольное; непрерывное и прерывистое.

7. Классификация типов стружек. Условия образования различных типов стружек.

8. Модель образования сливной стружки при единственной плоскости сдвига. Зоны первичной и вторичной деформаций обрабатываемого материала.

9. Механика образования сливной стружки при единственной плоскости сдвига. Сила стружкообразования и её составляющие.

10. Деформация срезаемого слоя. Способы оценки величины деформации. Усадка стружки. Текстура стружки.

11. Модель образования стружки скалывания. Плоскость скалывания. Плоскость сдвига.

12. Особенности контактных явлений при резании. Наростообразование.

13. Система сил при свободном и несвободном резании. Сила резания и её составляющие.

14. Расчётные и экспериментальные методы определения величины силы резания.

15. Теоретические методы определения величины силы резания. Формула К.А. Зворыкина.

16. Мощность и работа при резании.

17. Тепловые явления при резании. Основные источники выделения теплоты в зоне резания. Тепловой баланс зоны резания. Температура резания.

18. Расчётные и экспериментальные методы определения температуры резания. Понятие об оптимальном тепловом режиме обработки.

19. Формирование поверхностного слоя при обработке резанием. Остаточные деформации и напряжения в поверхностном слое. Влияние различных факторов на качество поверхностного слоя.

20. Формы стружек. Способы отвода, дробления и завивания стружки.

21. Физическая природа, виды изнашивания и разрушения режущего инструмента.

22. Механизмы изнашивания режущего инструмента. Стойкость инструмента и влияние на неё различных факторов.

23. Смазочно-охлаждающие технологические средства (СОТС), применяемые при резании: классификация, характеристика, области применения. Способы подачи СОТС в зону резания.

24. Особенности процесса шлифования. Виды шлифования. Назначение режимов резания при шлифовании. Абразивные материалы.

25. Кинематическая теория формообразования поверхностей деталей машин режущими инструментами. Взаимосвязь формы получаемой поверхности и движений резания.

26. Методы формообразования поверхностей деталей машин режущими инструментами. Сравнительный анализ.

27. Методы формообразования поверхностей деталей машин режущими инструментами. Метод копирования. Метод следа.

28. Методы формообразования поверхностей деталей машин режущими инструментами. Метод касания. Метод огибания (обкатки).

29. Кинематика резания. Виды движений резания: главное движение, движение подачи, результирующее движение.

30. Скорости главного движения резания и движения подачи. Расчет этих скоростей применительно к различным способам обработки резанием.

31. Понятие о движении подачи при резании. Минутная подача, подача на оборот, подача на зуб.

32. Принципиальные кинематические схемы резания (ПКСР). Назначение ПКСР. Основные ПКСР.

33. Геометрические параметры режущей части инструментов в статической системе координат.

34. Геометрические параметры режущей части инструментов в кинематической системе координат.

35. Параметры срезаемого слоя: припуск, глубина резания, толщина, ширина, площадь. Режим резания. Остаточные неровности как параметр качества обработанной поверхности.

36. Элементы движения в процессе резания: скорости движений, рабочая плоскость, поверхность главного движения, поверхность резания, кинематический угол скорости резания, кинематический угол подачи.

37. Кинематический угол скорости резания и его роль при различных способах обработки (на примере строгания и точения).

38. Изменение угловых параметров режущей части инструментов за счет погрешностей установки (на примере наружного и внутреннего точения).

39. Изменение угловых параметров режущей части инструментов вследствие кинематических особенностей процесса резания. Кинематические углы резца.

40. Система кинематических угловых параметров резцов. Кинематические углы в плане. Кинематический угол наклона режущей кромки.

41. Система кинематических угловых параметров резцов. Кинематический передний угол.

42. Система кинематических угловых параметров резцов. Кинематический задний угол.

43. Система кинематических угловых параметров резцов. Расчет кинематических углов.

44. Кинематика точения. Классификация токарных резцов. Геометрические параметры режущей части резцов.

45. Кинематика растачивания, обработки торцев и отрезки заготовок резцами.

46. Назначение режимов резания при точении.

47. Кинематика строгания и долбления. Назначение режимов резания при строгании и долблении.

48. Кинематика сверления, зенкерования, развертывания, цекования. Виды инструментов, анализ геометрических параметров их режущих частей.

49. Назначение режимов резания при сверлении.

50. Назначение режимов резания при зенкеровании и развертывании.

51. Кинематика фрезерования. Классификация фрез, анализ геометрических параметров их режущих частей.

52. Встречное и попутное фрезерование. Понятие о равномерности фрезерования. Методы обеспечения равномерности фрезерования.

53. Назначение режимов резания при фрезеровании.

54. Формообразование поверхностей методами копирования и огибания (на примере обработки деталей зубчатых зацеплений).

55. Протягивание. Схемы протягивания. Конструктивные элементы протяжек. Назначение режимов резания при протягивании.

56. Кинематика шлифования. Виды абразивных инструментов. Способы обработки заготовок с использованием абразивных инструментов.

57. Назначение режимов резания при шлифовании.

 

4.2.2.6. Примерный перечень тем курсовых работ (проектов)

Не планируется.


4. 3. Форма обучения: заочная

Уровень базового образования: среднее профессиональное.

Срок обучения 3г 6м.

 

Семестр

Трудоем-кость,

час. / зач. ед.

Лек-ции,

час.

 

Практи-ческие занятия,

час.

Лабора-торные работы, час.

Консуль-тация,

час.

Конт-роль,

час.

Всего (контак-тная работа),

час.

СРС,

час.

Переат-теста-ция

Форма

промежу-точного контроля

(экз., зач., зач. с оц.)

5

180 / 5  

4  

 

8  

2  

0,6  

14,6  

66,75  

90  

Экз.(8,65)  

Итого

180 / 5  

4  

 

8  

2  

0,6  

14,6  

66,75  

90  

8,65  

 

4.3.1. Структура дисциплины


 

Раздел (тема)

дисциплины

 

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость

(в часах)

 

Форма  текущего контроля успеваемости (по неделям семестра), форма промежу-точной аттестации

  (по семестрам)

 

п\п

Семестр

Лекции

Семинары

Практические занятия

Лабораторные работы

Контрольные работы

СРС

КП / КР

Консультация

Контроль

1

Основы кинематики резания. Геометрические параметры режущей части инструментов.

5

2

8

27

Контрольная работа

2

Физические основы стружкообразования. Контактные явления при резании. Сила, мощность и работа при резании. Тепловые явления при резании.

5

2

39,75

Контрольная работа

Всего за  семестр

90

4

8

+

66,75

2

0,6

Экз.(8,65)

Итого   

90

4

8

66,75

2

0,6

8,65

Итого с переаттестацией   

180

 

4.3.2. Содержание дисциплины

4.3.2.1. Перечень лекций

Семестр 5

Раздел 1. Основы кинематики резания. Геометрические параметры режущей части инструментов.

Лекция 1.

Сущность и роль обработки резанием. Движения при резании. Геометрические параметры режущей части инструментов (2 часа).

Раздел 2. Физические основы стружкообразования. Контактные явления при резании. Сила, мощность и работа при резании. Тепловые явления при резании.

Лекция 2.

Физические основы стружкообразования. Типы стружек. Сила, мощность и работа при резании (2 часа).

 

4.3.2.2. Перечень практических занятий

Не планируется.

 

4.3.2.3. Перечень лабораторных работ

Семестр 5

Раздел 1. Основы кинематики резания. Геометрические параметры режущей части инструментов.

Лабораторная 1.

Конструктивные элементы и геометрические параметры режущей части лезвийных инструментов (часть 1) (4 часа).

Лабораторная 2.

Конструктивные элементы и геометрические параметры режущей части лезвийных инструментов (часть 2) (4 часа).

 

4.3.2.4. Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы

Методические указания для самостоятельной работы размещены на информационно-образовательном портале института по ссылке https://www.mivlgu.ru/iop/course/view.php?id=5058.

Для самостоятельной работы также используются издания из списка приведенной ниже основной и дополнительной литературы.

Перечень тем, вынесенных на самостоятельное изучение:

1. Обработка резанием как основной метод формообразования поверхностей деталей машин.

2. Развитие учения о резании материалов. Роль отечественных учёных в становлении науки о резании материалов.

3. Основные направления развития науки и практики обработки материалов резанием.

4. Основные виды конструкционных материалов, подвергаемых обработке резанием.

5. Инструментальные материалы. Требования к инструментальным материалам на их соответствие служебному назначению, особенностям конструкции и технологической реализации режущего инструмента.

6. Основные требования, предъявляемые к режущим инструментам. Классификация режущих инструментов.

7. Значение принципиальных кинематических схем резания (ПКСР). Характеристика движений резания. Классификация принципиальных кинематических схем резания. ПКСР №№ 1, 2, 3.

8. Приложение принципиальных кинематических схем резания к различным методам обработки резанием.

9. Параметры срезаемого слоя: припуск, глубина резания, толщина, ширина, площадь. Режим резания. Остаточные неровности как параметр качества обработанной поверхности.

10. Параметры срезаемого слоя при различных методах обработки резанием.

11. Основные случаи резания: однолезвийное и многолезвийное; свободное и несвободное; прямоугольное и косоугольное; непрерывное и прерывистое; стационарное и нестационарное.

12. Несовершенства кристаллического строения твёрдых тел. Представление процесса резания с позиций теории дислокаций.

13. Методы оценки деформации срезаемого слоя.

14. Теоретическое определение величины усадки стружки.

15. Классификация типов стружек.

16. Модели образования различных типов стружек.

17. Экспериментальные методы определения составляющих силы резания.

18. Экспериментальные методы определения температуры резания.

19. Влияние технологических факторов резания на качество обработанной поверхности.

20. Основные формы стружек. Способы завивания и дробления стружки.

21. Изнашивание режущих инструментов. Характер износа инструментов. Критерии износа.

22. Механизмы изнашивания режущих инструментов. Зависимость стойкости инструмента от скорости резания. Основной закон стойкости.

23. Роль внешней среды при резании металлов. Проникновение внешней среды на поверхности контакта режущего инструмента с обрабатываемым материалом. Способы и техника применения технологических сред при резании.

24. Методы обработки резанием: точение, сверление. Назначение геометрии инструмента и оптимальных режимов резания.

25. Методы обработки резанием: фрезерование, протягивание. Назначение геометрии инструмента и оптимальных режимов резания.

26. Основные направления совершенствования процессов резания: высокоскоростное резание; применение инструментов со сменными многогранными пластинами; развитие «безлюдной технологии».

 

4.3.2.5. Перечень тем контрольных работ, рефератов, ТР, РГР, РПР

1. Обрабатываемость резанием как технологическое свойство конструкционных материалов. Методы определения обрабатываемости резанием.

2. Понятие о режущем инструменте. Классификация режущих инструментов. Требования, предъявляемые к режущим инструментам. Конструктивные элементы режущих инструментов.

3. Виды инструментальных материалов. Требования к инструментальным материалам. Области применения различных инструментальных материалов.

4. Параметры срезаемого слоя: припуск, глубина резания, толщина, ширина, площадь. Режим резания.

5. Шероховатость как параметр качества обработанной поверхности. Факторы, влияющие на высоту остаточных неровностей обработанной поверхности при резании.

6. Основные случаи резания: однолезвийное и многолезвийное; свободное и несвободное; прямоугольное и косоугольное; непрерывное и прерывистое.

7. Классификация типов стружек. Условия образования различных типов стружек.

8. Модель образования сливной стружки при единственной плоскости сдвига. Зоны первичной и вторичной деформаций обрабатываемого материала.

9. Механика образования сливной стружки при единственной плоскости сдвига. Сила стружкообразования и её составляющие.

10. Деформация срезаемого слоя. Способы оценки величины деформации. Усадка стружки. Текстура стружки.

11. Модель образования стружки скалывания. Плоскость скалывания. Плоскость сдвига.

12. Особенности контактных явлений при резании. Наростообразование.

13. Система сил при свободном и несвободном резании. Сила резания и её составляющие.

14. Расчётные и экспериментальные методы определения величины силы резания.

15. Теоретические методы определения величины силы резания. Формула К.А. Зворыкина.

16. Мощность и работа при резании.

17. Тепловые явления при резании. Основные источники выделения теплоты в зоне резания. Тепловой баланс зоны резания. Температура резания.

18. Расчётные и экспериментальные методы определения температуры резания. Понятие об оптимальном тепловом режиме обработки.

19. Формирование поверхностного слоя при обработке резанием. Остаточные деформации и напряжения в поверхностном слое. Влияние различных факторов на качество поверхностного слоя.

20. Формы стружек. Способы отвода, дробления и завивания стружки.

21. Физическая природа, виды изнашивания и разрушения режущего инструмента.

22. Механизмы изнашивания режущего инструмента. Стойкость инструмента и влияние на неё различных факторов.

23. Смазочно-охлаждающие технологические средства (СОТС), применяемые при резании: классификация, характеристика, области применения. Способы подачи СОТС в зону резания.

24. Особенности процесса шлифования. Виды шлифования. Назначение режимов резания при шлифовании. Абразивные материалы.

25. Кинематическая теория формообразования поверхностей деталей машин режущими инструментами. Взаимосвязь формы получаемой поверхности и движений резания.

26. Методы формообразования поверхностей деталей машин режущими инструментами. Сравнительный анализ.

27. Методы формообразования поверхностей деталей машин режущими инструментами. Метод копирования. Метод следа.

28. Методы формообразования поверхностей деталей машин режущими инструментами. Метод касания. Метод огибания (обкатки).

29. Кинематика резания. Виды движений резания: главное движение, движение подачи, результирующее движение.

30. Скорости главного движения резания и движения подачи. Расчет этих скоростей применительно к различным способам обработки резанием.

31. Понятие о движении подачи при резании. Минутная подача, подача на оборот, подача на зуб.

32. Принципиальные кинематические схемы резания (ПКСР). Назначение ПКСР. Основные ПКСР.

33. Геометрические параметры режущей части инструментов в статической системе координат.

34. Геометрические параметры режущей части инструментов в кинематической системе координат.

35. Параметры срезаемого слоя: припуск, глубина резания, толщина, ширина, площадь. Режим резания. Остаточные неровности как параметр качества обработанной поверхности.

36. Элементы движения в процессе резания: скорости движений, рабочая плоскость, поверхность главного движения, поверхность резания, кинематический угол скорости резания, кинематический угол подачи.

37. Кинематический угол скорости резания и его роль при различных способах обработки (на примере строгания и точения).

38. Изменение угловых параметров режущей части инструментов за счет погрешностей установки (на примере наружного и внутреннего точения).

39. Изменение угловых параметров режущей части инструментов вследствие кинематических особенностей процесса резания. Кинематические углы резца.

40. Система кинематических угловых параметров резцов. Кинематические углы в плане. Кинематический угол наклона режущей кромки.

41. Система кинематических угловых параметров резцов. Кинематический передний угол.

42. Система кинематических угловых параметров резцов. Кинематический задний угол.

43. Система кинематических угловых параметров резцов. Расчет кинематических углов.

44. Кинематика точения. Классификация токарных резцов. Геометрические параметры режущей части резцов.

45. Кинематика растачивания, обработки торцев и отрезки заготовок резцами.

46. Назначение режимов резания при точении.

47. Кинематика строгания и долбления. Назначение режимов резания при строгании и долблении.

48. Кинематика сверления, зенкерования, развертывания, цекования. Виды инструментов, анализ геометрических параметров их режущих частей.

49. Назначение режимов резания при сверлении.

50. Назначение режимов резания при зенкеровании и развертывании.

51. Кинематика фрезерования. Классификация фрез, анализ геометрических параметров их режущих частей.

52. Встречное и попутное фрезерование. Понятие о равномерности фрезерования. Методы обеспечения равномерности фрезерования.

53. Назначение режимов резания при фрезеровании.

54. Формообразование поверхностей методами копирования и огибания (на примере обработки деталей зубчатых зацеплений).

55. Протягивание. Схемы протягивания. Конструктивные элементы протяжек. Назначение режимов резания при протягивании.

56. Кинематика шлифования. Виды абразивных инструментов. Способы обработки заготовок с использованием абразивных инструментов.

57. Назначение режимов резания при шлифовании.

 

4.3.2.6. Примерный перечень тем курсовых работ (проектов)

Не планируется.

 

5. Образовательные технологии

В процессе изучения дисциплины "Процессы и операции формообразования" применяется диалоговая технология проведения лекций, лабораторных работ в активной и интерактивной формах.

В качестве активных и интерактивных форм проведения занятий в рамках дисциплины применяются:

- дискуссия – форма проведения занятия, при которой студенты высказывают своё мнение по проблеме, заданной преподавателем;

- Case-study (разбор конкретных ситуаций) – форма проведения занятия, при которой студенты совместно с преподавателем анализируют конкретную производственную проблему или сложившуюся ситуацию;

- доклад (презентация) – публичное сообщение, представляющее собой развёрнутое изложение определённой темы. Доклад может быть представлен различными участниками образовательного процесса: преподавателем, студентом, коллективом студентов, приглашенным экспертом. Докладчик готовит необходимые материалы в виде текста, презентации PowerPoint, иллюстрации и т.д.;

- моделирование – исследование объектов познания на их моделях; построение и изучение моделей реально существующих предметов или явлений для их определения, либо улучшения их характеристик, рационализации способов их построения, управления ими и прогнозирования.

На каждое лабораторное занятие студентам формируются как индивидуальные, так и коллективные задания (исходные данные, в соответствии с методическими указаниями по выполнению лабораторных работ). Отчёт по лабораторным работам студент составляет самостоятельно за счёт времени, отводимого на самостоятельную работу. Защита отчётов по лабораторным работам проводится на контрольных неделях в рамках текущего контроля успеваемости.

 

6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов.

Фонды оценочных средств приведены в приложении.

 

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины Процессы и операции формообразования

7.1. Основная учебно-методическая литература по дисциплине

1. Солнцев Ю.П. Технология конструкционных материалов [Электронный ресурс] : учебник для вузов / Ю.П. Солнцев, Б.С. Ермаков, В.Ю. Пирайнен. — Электрон. текстовые данные. — СПб. : ХИМИЗДАТ, 2017. — 504 c. - http://www.iprbookshop.ru/67356

2. Солоненко В.Г., Рыжкин А.А. Резание металлов и режущие инструменты. - Москва: Инфра-М, 2012. - 416 с. - http://ibooks.ru/reading.php?productid=24651

3. Конструктивные элементы и геометрические параметры лезвийных режущих инструментов: Практикум для студентов образовательных программ 15.03.05 Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств; 15.03.02 Технологические машины и оборудование / сост. Карпов А.В. [Электронный ресурс]. – Электрон. текстовые дан. (4,7 Мб). - Муром: МИ ВлГУ, 2017. - 1 электрон. опт. диск (CD-R). – Систем. требования: процессор х86 с тактовой частотой 500 МГц и выше; 512 Мб ОЗУ; Windows ХР/7/8; видеокарта SVGA 1280x1024 High Color (32 bit); привод CD-ROM. - Загл. с экрана. - № госрегистрации 0321703785 - https://www.mivlgu.ru/iop/mod/resource/view.php?id=33831

 

7.2. Дополнительная учебно-методическая литература по дисциплине

1. Кожевников Д.В., Кирсанов С.В. Резание материалов: Учебник для студентов высших учебных заведений / под общей редакцией С.В. Кирсанова. – М.: Машиностроение, 2007. - 304 с. - 25 экз.

2. Бобров В.Ф. Основы теории резания металлов. – М.: Машиностроение, 1975. – 344 с. - 110 экз.

3. Вульф А.М. Резание металлов. – Л.: Машиностроение (Ленингр. отд-ние), 1973. – 496 с. - 42 экз.

4. Грановский Г.И., Грановский В.Г. Резание металлов. – М.: Высш. шк., 1985. – 304 с. - 200 экз.

5. Обунеев И.Б., Махаров Д.М., Намдаков Д.Ж., Сизов И.Г. Технологические процессы машиностроительных производств. Учебное пособие. - Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2001. - 90 с. - http://window.edu.ru/resource/640/18640

6. Корягин С.И., Пименов И.В., Худяков В.К. Способы обработки материалов: Учебное пособие. - Калининград: Изд-во КГУ, 2000. - 448 с. - http://window.edu.ru/resource/484/22484

7. Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Процессы формообразования и инструмент» /Владим. гос. ун-т; Сост. Р.А. Тихомиров, В.В. Николаев, Е.Н. Петухов. Владимир, 1999. 48 с. - http://e.lib.vlsu.ru/handle/123456789/410

8. Физические основы процесса резания металлов : Метод. указания к лабораторным работам /Владим. гос. ун-т; Сост. А.А. Рязанов. Владимир, 1999. 48 с. - http://e.lib.vlsu.ru/handle/123456789/413

 

7.3. Перечень информационных технологий, используемых при осуществлении образовательного процесса по дисциплине, включая перечень программного обеспечения и информационных справочных систем

В образовательном процессе используются информационные технологии, реализованные на основе информационно-образовательного портала института (www.mivlgu.ru/iop), и инфокоммуникационной сети института:

- предоставление учебно-методических материалов в электроном виде;

- взаимодействие участников образовательного процесса через локальную сеть института и Интернет;

- предоставление сведений о результатах учебной деятельности в электронном личном кабинете обучающегося.

Информационные справочные системы:

1. https://www.mivlgu.ru/iop/course/view.php?id=1657 - раздел, посвящённый дисциплине "Процессы и операции формообразования" на информационно-образовательном портале МИ ВлГУ.

2. https://www.mivlgu.ru/iop/mod/resource/view.php?id=11798 - электронный вариант конспекта лекций по дисциплине "Процессы и операции формообразования".

3. https://yadi.sk/d/eOrZvZrIdCtZd - наглядные методические пособия по дисциплине "Процессы и операции формообразования", разработанные кафедрой технологии машиностроения МИ ВлГУ.

4. https://www.youtube.com/channel/UCQLGTVob0UfC2CDdSeO3Y5w - видеопортал, посвящённый обработке материалов резанием.

5. https://www.youtube.com/watch?v=9yRVD1HDjIY - учебный видеофильм «Маятниковый угломер», подготовленный кафедрой технологии машиностроения МИ ВлГУ.

6. https://www.youtube.com/watch?v=j3Jgyxaeoj8 - учебный видеофильм "Элементы конструкции резца", подготовленный кафедрой технологии машиностроения МИ ВлГУ.

7. https://www.youtube.com/watch?v=4pFf65ZhVIA - учебный видеофильм "Универсальный угломер", подготовленный кафедрой технологии машиностроения МИ ВлГУ.

8. https://www.mivlgu.ru/iop/mod/resource/view.php?id=11802 - фотоальбом "Угломеры различных конструкций", подготовленный кафедрой технологии машиностроения МИ ВлГУ.

9. https://www.mivlgu.ru/iop/mod/resource/view.php?id=11803 - фотоальбом "Измерение углов резцов маятниковым угломером", подготовленный кафедрой технологии машиностроения МИ ВлГУ.

10. https://www.mivlgu.ru/iop/mod/resource/view.php?id=11804 - фотоальбом "Измерение углов резцов универсальным угломером", подготовленный кафедрой технологии машиностроения МИ ВлГУ.

11. https://www.mivlgu.ru/iop/mod/resource/view.php?id=11805 - фотоальбом "Измерение углов фрезы и сверла", подготовленный кафедрой технологии машиностроения МИ ВлГУ.

Программное обеспечение:

не предусмотрено

 

7.4. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», необходимых для освоения дисциплины

iprbookshop.ru

ibooks.ru

mivlgu.ru

window.edu.ru

e.lib.vlsu.ru

 

8. Описание материально-технической базы, необходимой для осуществления образовательного процесса по дисциплине

 

9. Методические указания по освоению дисциплины

До выполнения лабораторных работ обучающийся самостоятельно изучает (повторяет) изучает соответствующий раздел теоретического материала. Перед занятием студент знакомится с методическими указаниями по выполнению лабораторной работы, внимательно изучает содержание и порядок проведения работы. Лабораторная работа проводятся в специализированной "Лаборатории процессов формообразования и инструмента". Обучающиеся выполняют коллективно задачу по установлению конструктивных элементов и геометрических параметров режущего клина (на примере токарных резцов, фрез, свёрл), а также характеристик процесса резания (усадка стружки, температура резания, сила резания). Полученные результаты исследований сводятся в отчёт и защищаются по традиционной методике на следующем лабораторном занятии. Необходимый теоретический материал, задание, алгоритм выполнения лабораторной работы и требования к отчёту приведены в методических указаниях, размещённых на информационно-образовательном портале института

До выполнения лабораторных работ обучающийся самостоятельно изучает (повторяет) изучает соответствующий раздел теоретического материала. Перед занятием студент знакомится с методическими указаниями по выполнению лабораторной работы, внимательно изучает содержание и порядок проведения работы. Лабораторная работа проводятся в специализированной "Лаборатории процессов формообразования и инструмента". Обучающиеся выполняют коллективно задачу по установлению конструктивных элементов и геометрических параметров режущего клина (на примере токарных резцов, фрез, свёрл), а также характеристик процесса резания (усадка стружки, температура резания, сила резания). Полученные результаты исследований сводятся в отчёт и защищаются по традиционной методике на следующем лабораторном занятии. Необходимый теоретический материал, задание, алгоритм выполнения лабораторной работы и требования к отчёту приведены в методических указаниях, размещённых на информационно-образовательном портале института.

Самостоятельная работа оказывает важное влияние на формирование личности будущего специалиста, она планируется обучающимся самостоятельно. Каждый обучающийся самостоятельно определяет режим своей работы и меру труда, затрачиваемого на овладение учебным содержанием дисциплины. Он выполняет внеаудиторную работу и изучение разделов, выносимых на самостоятельную работу, по личному индивидуальному плану, в зависимости от его подготовки, времени и других условий.

Форма заключительного контроля при промежуточной аттестации – экзамен. Для проведения промежуточной аттестации по дисциплине разработаны фонд оценочных средств и балльно-рейтинговая система оценки учебной деятельности студентов. Оценка по дисциплине выставляется в информационной системе и носит интегрированный характер, учитывающий результаты оценивания участия студентов в аудиторных занятиях, качества и своевременности выполнения заданий в ходе изучения дисциплины и промежуточной аттестации.

 


лист_утверждения


РЕЦЕНЗИЯ

на  рабочую программу дисциплины

«Процессы и операции формообразования»

по направлению подготовки 15.03.05 Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств

 

Рабочая программа дисциплины «Процессы и операции формообразования» составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта по направлению подготовки 15.03.05 Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств.

На изучение данного курса по учебному плану отводится 180 час. (5 ЗЕТ). Формой итогового контроля изучения дисциплины является экзамен / экзамен .

Цель дисциплины: 1. Формирование у студентов знаний о процессах и операциях формообразования, закономерностях физико-механических процессов при формообразовании, обеспечении требуемых параметров процессов и формировании поверхности детали заданного качества.

2. Ознакомление студентов с основными методами обработки материалов, геометрическими параметрами режущей части инструмента, элементами режима резания и срезаемого слоя.

3. Ознакомление студентов с инструментальными материалами, силами, физико-механическими и тепловыми явлениями при резании, износом и стойкостью инструмента.

Содержание занятий соответствуют требованиям образовательного стандарта. Имеется перечень вопросов для самостоятельной работы студентов, способствующий более глубокому изучению дисциплины.

Освоение дисциплины позволит студентам приобрести теоретические и практические знания, необходимые при решении задач в будущей практической деятельности.

Предлагаемые фонды оценочных средств для выявления уровня знаний и умений обучаемых полностью охватывает содержание курса и соответствуют ФГОС.

Перечень учебно-методической литературы достаточен для изучения дисциплины. Имеются ссылки на электронно-библиотечные системы.

Рабочая программа дисциплины «Процессы и операции формообразования» рекомендуется для использования в учебном процессе по направлению подготовки 15.03.05 Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств.

 

06.06.2017 г.