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 

 

 

 

«   22   »       05       2018 г.

 

 

 

 

Рабочая программа ДИСЦИПЛИНЫ

 

     Расчет, моделирование и конструирование оборудования с компьютерным управлением     

 




Направление подготовки

15.04.05 Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств

Профиль подготовки

Квалификация (степень)выпускника

магистр









          

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.)

3

108 / 3  

8  

8  

32  

0,8  

2,25  

51,05  

56,95  

Зач.  

Итого

108 / 3  

8  

8  

32  

0,8  

2,25  

51,05  

56,95  

 

 

Муром, 2018 г.


1. Цель освоения дисциплины

Цель дисциплины: – подготовка выпускников к научным исследованиям для решения задач, связанных с созданием и разработкой инновационного оборудования, методов его диагностики и сервисного обслуживания.

Задачами изучения дисциплины является:

- научить разрабатывать и проектировать новое оборудование и технологические машины и использовать новое оборудование для производства изделий, конкурентоспособных на мировом рынке машиностроительного производства;

- научить ставить и решать инновационные задачи инженерного анализа, связанные с созданием технологических машин и их эксплуатацией, с использованием производственных испытаний, системного анализа, моделирования объектов и процессов машиностроения

- научить проводить теоретические и экспериментальные исследования при создании современных высокоэффективных машин.

2. Место дисциплины в структуре ОПОП ВО (Цикл (Б1.Б.11))

Курс базируется на знании профессиональных дисциплин: "Конструирование и расчет технологического оборудования", "Автоматизация промышленных процессов"

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ПК-5 способность разрабатывать и внедрять эффективные технологии изготовления машиностроительных изделий, участвовать в модернизации и автоматизации действующих и проектировании новых машиностроительных производств различного назначения, средств и систем их оснащения, производственных и технологических процессов с использованием автоматизированных систем технологической подготовки производства.

ПК-6 способность выбирать и эффективно использовать материалы, оборудование, инструменты, технологическую оснастку, средства автоматизации, контроля, диагностики, управления, алгоритмы и программы выбора и расчета параметров технологических процессов, технических и эксплуатационных характеристик машиностроительных производств, а также средства для реализации производственных и технологических процессов изготовления машиностроительной продукции.

 

В результате освоения дисциплины обучающийся должен демонстрировать следующие результаты образования:

1) Знать:

методы математического моделирования процессов, средств и систем машиностроительных производств с использованием современных технологий проведения научных исследований(ПК-6).

технико-экономические показатели, критерии работоспособности, компоновки современного оборудования с компьютерным управлением, тенденции его развития (ПК-5).

методы анализа, синтеза и оптимизации конструкторско-технологической подготовки машиностроительных производств(ПК-6).

методы конструирования, расчета, моделирования и оптимизации основных подсистем и узлов оборудования с компьютерным управлением(ПК-6).

2) Уметь:

проводить научные эксперименты, оценивать результаты исследований, сравнивать новые экспериментальные данные с данными принятых моделей для проверки их адекватности(ПК-5).

анализировать конструкции и компоновки технологического оборудования с компьютерным управлением(ПК-5).

использовать научные результаты и известные научные методы и способы для решения новых научных и технических проблем(ПК-6).

конструировать основные детали, узлы и подсистемы оборудования с компьютерным управлением на современной элементной базе, разрабатывать их математические модели( ПК-6).

3) Владеть:

методами математического моделирования процессов, средств и систем машиностроительных производств с использованием современных технологий проведения научных исследований(ПК-6).

методами анализа, синтеза и оптимизации конструкторско-технологической подготовки машиностроительных производств, с разработкой их алгоритмического и программного обеспечения(ПК-5).

 


4. Структура и содержание дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 часов.

 

4.1. Форма обучения: очная

Уровень базового образования: высшее.

Срок обучения 2г.

 

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

Устройства и механизмы станков с компьютерным управлением

3

2

2

20

тестирование

2

Несущая система станка. Базовые детали оборудования

3

2

2

16

12

отчет по лабораторным работам, тестирование

3

Проектирование привода главного движения технологического оборудования с КУ

3

2

8

8

отчет по лабораторным работам, тестирование

4

Проектирование шпиндельных узлов технологического оборудования с КУ

3

2

4

8

16,95

отчет по лабораторным работам, курсовая работа

Всего за  семестр

108

8

8

32

56,95

+

0,8

2,25

Зач.

Итого   

108

8

8

32

56,95

0,8

2,25

 

4.1.2. Содержание дисциплины

4.1.2.1. Перечень лекций

Семестр 3

Раздел 1. Устройства и механизмы станков с компьютерным управлением

Лекция 1.

Основные принципы проектирования. Классификация параметров и показателей (2 часа).

Раздел 2. Несущая система станка. Базовые детали оборудования

Лекция 2.

Распространенные устройства и механизмы станков с компьютерным управлением (2 часа).

Раздел 3. Проектирование привода главного движения технологического оборудования с КУ

Лекция 3.

Базовые узлы станка. Конструирование и расчет базовых деталей (2 часа).

Раздел 4. Проектирование шпиндельных узлов технологического оборудования с КУ

Лекция 4.

Привод главного движения оборудования с ЧПУ. Основные требования (2 часа).

 

4.1.2.2. Перечень практических занятий

Семестр 3

Раздел 1. Устройства и механизмы станков с компьютерным управлением

Практическое занятие 1.

Построение диаграммы мощности для станков с ЧПУ (2 часа).

Раздел 2. Несущая система станка. Базовые детали оборудования

Практическое занятие 2.

Силовой расчет коробок передач станков (2 часа).

Раздел 3. Проектирование шпиндельных узлов технологического оборудования с КУ

Практическое занятие 3.

Расчет шпиндельного узла на жесткость и прочность (2 часа).

Практическое занятие 4.

Расчет долговечности подшипников качения шпиндельного узла (2 часа).

 

методические указания для практических занятий приведены в информационно-образовательном портале МИ ВлГУ -https://www.mivlgu.ru/iop/course/view.php?id=1162

 

4.1.2.3. Перечень лабораторных работ

Семестр 3

Раздел 1. Проектирование привода главного движения технологического оборудования с КУ

Лабораторная 1.

Изучение компоновок шпиндельных бабок станков (4 часа).

Лабораторная 2.

Изучение конструкций подшипников шпиндельных узлов (4 часа).

Раздел 2. Проектирование шпиндельных узлов технологического оборудования с КУ

Лабораторная 3.

Моделирование кинематических схем и конструкций приводов главного движения (4 часа).

Лабораторная 4.

Изучение кинематики и конструкций шпиндельных бабок (4 часа).

Раздел 3. Несущая система станка. Базовые детали оборудования

Лабораторная 5.

Изучение конструкции основных узлов токарного станка с ЧПУ модели 16К20Ф3 (4 часа).

Лабораторная 6.

Моделирование конструкций шпиндельных узлов по критерию жесткости (4 часа).

Лабораторная 7.

Изучение конструкции основных узлов сверлильного станка с ЧПУ модели 2Р135Ф2 (4 часа).

Лабораторная 8.

Изучение конструкции основных узлов многоцелевого станка с ЧПУ модели ИР500Ф4 (4 часа).

 

методические указания для лабораторный работ приведены в информационно-образовательном портале МИ ВлГУ -https://www.mivlgu.ru/iop/course/view.php?id=1162

 

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. Принципы проектирования. Классификация параметров и показателей.

2. Устройства и механизмы станков с компьютерным управлением.

3. Несущая система станка. Базовые детали оборудования.

4. Проектирование привода главного движения технологического оборудования с КУ.

5. Проектирование шпиндельных узлов технологического оборудования с КУ.

6. Проектирование приводов подач технологического оборудования с КУ.

7. Моделирование механических систем приводов оборудования.

 

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

Не планируется.

 

4.1.2.6. Примерный перечень тем курсовых работ (проектов)

1. спроектировать привод главного движения станка токарного с ЧПУ модели ....; .

2. спроектировать привод главного движения станка сверлильного с ЧПУ модели....;.

3. спроектировать привод главного движения станка фрезерного с ЧПУ модели ...;.

4. спроектировать привод главного движения многоцелевого станка с ЧПУ модели ...;.

5. спроектировать привод главного движения расточного станка с ЧПУ модели ....

 

методические указания для выполнения курсового проекта приведены в информационно-образовательном портале МИ ВлГУ -https://www.mivlgu.ru/iop/course/view.php?id=1162

 

 

5. Образовательные технологии

В процессе изучения дисциплины применяется контактная технология преподавания (за исключением самостоятельно изучаемых студентами вопросов). При проведении лабораторных работ применяется имитационный подход, когда преподавателем разбирается на конкретном примере проблемная ситуация. Затем студенты самостоятельно решают аналогичные задания.

Для достижения поставленных целей преподавания дисциплины реализуются следующие средства, способы и организационные мероприятия:

 изучение теоретического материала дисциплины на лекциях с использованием компьютерных технологий;

 закрепление теоретического материала при проведении лабораторных работ с использованием учебного и научного оборудования и приборов, выполнения проблемно-ориентированных, поисковых, творческих заданий.

 самостоятельное изучение теоретического материала дисциплины с использованием Internet-ресурсов, информационных баз, методических разработок, специальной учебной и научной литературы;

 

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 Расчет, моделирование и конструирование оборудования с компьютерным управлением

7.1. Основная учебно-методическая литература по дисциплине

1. Гуртяков А.М. Расчет и проектирование металлорежущих станков [Электронный ресурс]: учебное пособие/ Гуртяков А.М.— Электрон. текстовые данные.— Томск: Томский политехнический университет, 2014.— 136 c - http://www.iprbookshop.ru/34708

2. Можин Н.А. Станки с числовым программным управлением [Электронный ресурс]: справочник/ Можин Н.А., Гришин К.В.— Электрон. текстовые данные.— Иваново: Ивановский государственный политехнический университет, ЭБС АСВ, 2013.— 112 c - http://www.iprbookshop.ru/25505

 

7.2. Дополнительная учебно-методическая литература по дисциплине

1. Бушуев В.В. Металлорежущие станки. - М.: Машиностроение, 2011: т.1- 607с., т.2 - 584с., - 6 экз.

2. Бушуев В.В. Практика конструирования машин. - М.: «Станкин», 2006 - 520 с. - 5 экз.

3. Марголит Р.Б. Эксплуатация и наладка станков с программным управлением и промышленных роботов.- М.: Машиностроение, 2009.- 272 с. - 20 экз.

4. Бушуев В.В. Станочное оборудование автоматизированных производств., т.1, 1993. – 581с., т.2, 1994 – 652с.– М.: Издательство «Станкин». - 84 экз.

5. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х т.- М. Машиностроение, 1982 - 10 экз.

 

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:

– http://dic.academic.ru (Словари и энциклопедии);

– http://elibrary.ru (Научная электронная библиотека).

Программное обеспечение:

Лаборатория инновационного оборудования

Расчет режимов резания (самостоятельная разработка кафедры);

Кинематический расчет коробок скоростей (подач) (самостоятельная разработка кафедры);

Расчет модуля зубчатой пары (самостоятельная разработка кафедры);

Расчет зубчатого зацепления (самостоятельная разработка кафедры);

Расчет шпиндельного узла на жесткость (самостоятельная разработка кафедры).

 

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

iprbookshop.ru

 

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

Лаборатория инновационного оборудования

Станок фрезерный малогабаритный четырехкоординатный с ЧПУ; станок настольный фрезерный 4-х осевой с компьютерным управлением и комплексом программных модулей на 10 рабочих мест; станок токарный с ЧПУ УТС4 и система сквозного проектирования и подготовки управляющих программ; станок токарный малогабаритный с ЧПУ мод. СТ-4.2 с блоком управления (ООО МП «Реабин»); станок малогабаритный с ЧПУ трёхкоординатный (вариант Г) с блоком управления (ООО МП «Реабин»); ПК Intel Celeron 2.4 GHz/RAM 1024 Mb/HDD 80Gb -2 шт.; ПК Intel Celeron 0,8 GHz/RAM 256 Mb/HDD 40Gb -2 шт.; 3D принтер PrintBox3D 120; 3D принтер MakerBot Replicator 2; ПК CPUID Intel(R) Core(TM) i5-3330 CPU @ 3.00GHz/ Chipset$H77-D3H_BIOS DATE/RAM 8150 Мб/HDD 1024 GB/ LG FLATRON E1910 -2 шт.; проектор «SANYO» PDG DSU20; маркерная доска; комплект наглядных пособий (плакатов) – 15 шт.

 

9. Методические указания по освоению дисциплины

Для успешного освоения теоретического материала обучающийся: знакомится со списком рекомендуемой основной и дополнительной литературы; уточняет у преподавателя, каким дополнительным пособиям следует отдать предпочтение; ведет конспект лекций и прорабатывает лекционный материал, пользуясь как конспектом, так и учебными пособиями.

На практических занятиях пройденный теоретический материал подкрепляется решением задач по основным темам дисциплины. Каждому студенту преподаватель выдает индивидуальную задачу, связанную с заданной темой. В конце занятия обучающие демонстрируют полученные результаты преподавателю и при необходимости делают работу над ошибками.

До выполнения лабораторных работ обучающийся изучает соответствующий раздел теории. Перед занятием студент знакомится с описанием заданий для выполнения работы, внимательно изучает содержание и порядок проведения лабораторной работы. Лабораторные работы проводятся в лаборатории металлорежущего оборудования. Обучающиеся выполняют индивидуальную задачу в соответствии с заданием на лабораторную работу. Полученные результаты изучения и исследований сводятся в отчет и защищаются студентом. Необходимый теоретический материал, индивидуальное задание, шаги выполнения лабораторной работы и требование к отчету приведены в методических указаниях, размещенных на информационно-образовательном портале института: - https://www.mivlgu.ru/iop/course/view.php?id=1162

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.

Курсовая работа выполняется в соответствии с методическими указаниями на курсовую работу. Обучающийся выбирает одну из указанных в перечне тем курсовых работ, исходя из своих интересов, наличия соответствующих литературных и иных источников. В ходе выполнения курсовой работы преподаватель проводит консультации обучающегося. На заключительном этапе обучающийся оформляет пояснительную записку и графический материал к курсовой работе и защищает свою работу перед комиссий, состоящей из преподавателей кафедры.

Форма заключительного контроля при промежуточной аттестации – зачет. 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

«Расчет, моделирование и конструирование оборудования с компьютерным управлением»

по направлению подготовки 15.04.05 Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств

 

Рабочая программа дисциплины «Расчет, моделирование и конструирование оборудования с компьютерным управлением» составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта по направлению подготовки 15.04.05 Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств.

На изучение данного курса по учебному плану отводится 108 час. (3 ЗЕТ). Формой итогового контроля изучения дисциплины является зачет .

Цель дисциплины: – подготовка выпускников к научным исследованиям для решения задач, связанных с созданием и разработкой инновационного оборудования, методов его диагностики и сервисного обслуживания.

Задачами изучения дисциплины является:

- научить разрабатывать и проектировать новое оборудование и технологические машины и использовать новое оборудование для производства изделий, конкурентоспособных на мировом рынке машиностроительного производства;

- научить ставить и решать инновационные задачи инженерного анализа, связанные с созданием технологических машин и их эксплуатацией, с использованием производственных испытаний, системного анализа, моделирования объектов и процессов машиностроения

- научить проводить теоретические и экспериментальные исследования при создании современных высокоэффективных машин.

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 «Расчет, моделирование и конструирование оборудования с компьютерным управлением» рекомендуется для использования в учебном процессе по направлению подготовки 15.04.05 Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств.

 

22.05.2018 г.