05.02.08 – технология машиностроения

Приказ Высшей аттестационной комиссии Республики Беларусь от 25 октября 2010 г. № 219
 

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ПРОГРАММЫ МИНИМУМ

Все области производства тесно связаны с современной технологией машиностроения, применяемой на каждом этапе процесса изготовле­ния машиностроительной продукции.

Технология машиностроения как отрасль науки представляет собой дидактически обоснованную систему теоретических знаний, практических навыков и умений проектирования технологических процессов изготовления машин заданного качества в требуемом количестве при высоких технико-экономических показателях производства.

Специалисты в области технологии машиностроения должны иметь широкий кругозор и комплексность технологических знаний, для того чтобы предъявлять смежным производствам современные требования и вместе осуществлять рациональную технологию производства и качественный вы­пуск машин.

Задачами программы минимум являются: изучение закономерностей из­готовления и выявление параметров, воздействие которых способствует по­вышению качества продукции производительности производства и его эко­логической чистоты; снижению энергоемкости, материалоемкости и себе­стоимости изготовления машин.

1. ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ЗНАНИЙ АСПИРАНТА, СОИСКАТЕЛЯ

Аспирант (соискатель) должен знать теоретические основы формиро­вания качества деталей машин в процессе их изготовления, уметь анализиро­вать существующие и самостоятельно проектировать новые технологические процессы обработки заготовок и сборки машин, давая при этом технико-эко­номическую оценку предлагаемых технологических решений.

3. СОДЕРЖАНИЕ КУРСА

Введение

В основу настоящей программы положены важнейшие науч­ные по­ложения технологии машиностроения, исследования связей (физиче­ских, химиче­ских, размерных, временных, информационных, экономических и организационных) осуществляемых с целью совершенствования сущест­вующих и создания новых тех­нологических процессов и методов обработки и сборки изделий машиностроения требуемого качества с минимальными за­тратами труда, материальных и энергетиче­ских ресурсов.

3.3. Жизненный цикл изделий машиностроения, их функциональное назначение и качество

Ключевые слова: эксплуатационные свойства, качество машин, основные понятия и определения в технологии машиностроения, классификация технологических процессов.

Функциональное назначение изделий машиностроения. Эксплуатационные свойства деталей машин и их соединений – статическая и усталостная прочность, поверхностная контактная статическая и динамическая прочность, износостойкость, коррозионная стойкость, контактная жесткость, прочность посадок.

Качество машин. Показатели качества машин: единичные и комплексные, экс­плуатационные и производственные. Показатели назначения, надежность (безотказность, долговечность), ремонтопригодность, сохраняемость, эргономичность. Трудоемкость, энергоемкость, блочность, методы определе­ния показателей качества машин.

Качество деталей машин и их соединений. Точность деталей и ее пока­затели. Качество поверхностного слоя деталей. Геометрические характери­стики: шероховатость, волнистость, макроотклонения. Показатели физико-механических свойств поверхностных слоев деталей машин. Характеристики точности соединений области применения посадок с зазором, с натягом и переходных посадок.

Понятия – изделие, машина, сборочная единица, деталь, заготовка. Жизненный цикл машиностроительных изделий и их технологическая со­ставляющая. Техноло­гическая подготовка производства. Основные понятия и определения в технологии машиностроения – технологический процесс, опе­рация, переход, рабочий ход, установ, позиция и др.

Классификация технологических процессов – единичный, типовой, групповой, модульный. Детализация описания технологических процессов – маршрутное, опе­рационное, маршрутно-операционное.

3.2. Система связей (физических, химических, размерных, временных, информационных, экономических и организационных) в машиностроении

Ключевые слова: конструкторские и технологические размерные цепи, временные связи, информационные связи, экономические связи, производственный процесс.

Преобразование связей в процессе проектирования машин. Разработка размер­ных связей в машине. Конструкторские и технологические размерные цепи.

Временные связи в производственном процессе и их компоненты. Виды и формы организации производственных процессов. Структуры вре­менных связей в операциях технологического процесса.

Информационные связи в производственном процессе и их структура. Свойства технологической информации. Технологические задачи и их информационное обеспечение. Задачи технологов в разработке информационных процессов.

Экономические связи в производственном процессе. Сокращение расходов на материалы, заработную плату, содержание, амортизацию и эксплуатацию средств труда, накладных расходов.

3.3. Технологичность конструкций изделий машиностроения

Ключевые слова: технологичность, отработка конструкции на технологичность, технологический контроль.

Определение, классификация и номенклатура показателей технологич­ности конструкций машиностроительных изделий. Основные показатели технологичности конструкций изделий – трудоемкость, материалоемкость, энергоемкость, техноло­гическая себестоимость. Методы и приемы отработки конструкций изделий на тех­нологичность.

Требования к обеспечению технологичности конструкций изделий ма­шино­строения. Применение прогрессивных материалов и технологий. Обес­печение тех­нологичности конструкций деталей машин, их соединений и сбо­рочных единиц.

Технологический контроль конструкторской документации. Особенно­сти тех­нологического контроля и порядок его проведения. Связь технологи­ческого кон­троля с нормоконтролем. Оформление и учет результатов техно­логического кон­троля.

3.4. Технологическое обеспечение точности изделий машиностроения

Ключевые слова: суммарная погрешность обработки, автоматическое управление точностью обработки, случайные погрешности обработки, законы рассеивания размеров, обеспечение точности.

Размерно-точностный анализ технологических процессов.

Расчет суммарной погрешности обработки и ее составляющих: по­грешности от упругих деформаций технологической системы, погрешности от размерного износа инструмента, погрешности от температурных дефор­маций, погрешности настройки технологической системы, погрешности, обу­словленной геометрической неточно­стью станка, погрешности от перерас­пределения остаточных напряжений в заго­товке.

Автоматическое управление точностью по выходным данным и по рассогласованию. Режимы работы счетно-логического устройства в системе управления по выходным данным. Достоинства и недостатки управления по выходным данным. Принцип действия систем управления точностью по рассогласованию. Достоинства и недостатки метода.

Компенсация влияния источников погрешностей. Компенсация геометрических и кинематических источников погрешностей. Компенсация прямого и опосредованного действия геометрических погрешностей компонентов технологической системы. Методы компенсации кинематических погрешностей. Компенсация тепловых и релаксационных погрешностей.

Погрешность установки и ее расчет. Определение погрешностей бази­рования, закрепления и приспособления.

Случайные погрешности обработки. Законы рассеивания размеров: Га­усса, Симпсона, Максвелла, равной вероятности. Точечные диаграммы.

Обеспечение точности обработки деталей и сборки машин.

3.5. Технологическое обеспечение качества поверхностного слоя деталей машин

Ключевые слова: формирование параметров качества поверхностного слоя, технологическое обеспечение качества поверхности.

Взаимосвязь параметров качества поверхностного слоя деталей машин с усло­виями их обработки для лезвийных, алмазно-абразивных, отделочно-упрочняющих, физических, химических и комбинированных методов.

Методология технологического обеспечения качества поверхностного слоя де­талей машин при технологической подготовке производства и при изготовлении.

Влияние состояния металлорежущего оборудования и технологической осна­стки на параметры качества поверхностного слоя деталей машин и на­дежность их технологического обеспечения.

Технологическое создание закономерно изменяющегося качества по­верхност­ного слоя деталей машин.

3.6. Технологическое обеспечение и повышение эксплуатационных свойств деталей машин

Ключевые слова: качество поверхности деталей при эксплуатации, технологическое обеспечение эксплуатационных показателей деталей.

Изменение качества поверхностного слоя деталей при эксплуатации.

Технологическое обеспечение контактной жесткости и прочности, ста­тической и усталостной прочности, коррозионной стойкости, износостойко­сти, герметично­сти, прочности посадок.

Технологическое повышение долговечности и безотказности изделий машино­строения.

3.7. Технологическая наследственность в машиностроении

Ключевые слова: технологическая наследственность, изготовление и эксплуатация деталей.

Технологическая наследственность на всех стадиях жизненного цикла изделия.

Технологическая наследственность в точности и качестве поверхност­ного слоя деталей машин. Технологическая наследственность при эксплуата­ции.

3.8. Технологическое снижение цены изделий машиностроения

Ключевые слова: себестоимость, методы определения, выбор экономичного варианта, технологический процесс, цена изделия, учет качества.

Понятие о себестоимости машины и ее деталей. Основные методы оп­ределения себестоимости.

Определение расходов на материал и заработную плату. Основы тех­нического нормирования. Определение расходов на содержание и амортиза­цию средств труда. Определение накладных и налоговых расходов.

Выбор наиболее экономичного варианта технологического процесса с учетом объемов производства.

Определение цены изделий машиностроения с учетом их качества.

3.9. Математическое моделирование технологических процессов,

методов изготовле­ния деталей и сборки изделий машиностроения

Ключевые слова: автоматизированные системы, методы исследований, вероятностно-статистические методы.

Автоматизированные системы научных исследований в технологии машино­строения. Машинный эксперимент.

Методы теоретических исследований в технологии машиностроения. Физиче­ское представление процессов и их математическое описание.

Методы экспериментальных исследований в технологии машинострое­ния. Классический эксперимент, дисперсионный анализ, планирование экс­тремальных экспериментов, множественный корреляционный и регрессион­ный анализ.

3.10. Новые методы обработки и наукоемкие технологии

Ключевые слова: совершенствование методов обработки и сборки, способы обработки ППД, физические, химические, лазерные методы обработки, комбинированные методы, наукоемкие технологии.

Совершенствование существующих и разработка новых методов обра­ботки и сборки в целях повышения качества изделий машиностроения и снижения себе­стоимости их выпуска.

Отделочно-упрочняющие способы обработки деталей машин поверхно­стным пластическим деформированием (ППД).

Физические, химические и лазерные методы обработки. Нанесение покрытий. Комбинированные методы обработки и сборки. Наукоемкие технологии.

3.11. Основы разработки технологических процессов изготовления машин

Ключевые слова: разработка, технологические процессов обработки и сборки, автоматизация проектирования, управление технологическими процессами в машиностроении, управление технологическими процессами.

Разработка технологических процессов изготовления деталей машин. Исходные данные и этапы разработки технологических процессов. Анализ технических требо­ваний чертежа и выявление технологических задач. Опре­деление типа производства. Выбор заготовок и методов их изготовления. Со­ставление маршрута технологиче­ского процесса. Разработка операций обра­ботки заготовок. Припуски и их расчет.

Разработка прогрессивных технологических процессов. Типизация тех­нологи­ческих процессов и групповая обработка. Особенности проектирова­ния операций обработки заготовок на станках с ЧПУ. Разработка процессов обработки на агрегат­ных станках и автоматических линиях. Автоматизация проектирования технологи­ческих процессов.

Автоматизация проектирования технологических процессов. Возможности ЭВМ в решении задач проектирования. Исходная информация, необходимая для автоматизированного проектирования технологических процессов. Основные подходы к проблеме автоматизации проектирования технологических процессов:

с использованием типовых технологических процессов, с использованием групповых методов, на основе формализации технологических решений при синтезе единичных технологических процессов.

Особенности аксиоматического подхода при создании систем автоматизированного проектирования технологических процессов. Интерактивные системы проектирования и тенденции их развития. Многокритериальная оптимизация структуры и параметров технологических процессов. Возможности современных САПР ТП (например, TECHCARD, разработанной Hi II1 «ИНТЕРМЕХ», Республика Беларусь; «Вертикаль», разработанная фирмой «АСКОН», Россия).

Разработка технологических процессов сборки. Исходные данные и общие по­ложения. Выбор организационной формы сборки. Разработка схемы сборки и мар­шрутного технологического процесса. Разработка технологиче­ских операций сборки. Соединения с натягом, клеевые и сварные соедине­ния. Автоматизация про­ектирования технологических процессов сборки.

Управление технологическими процессами в машиностроении. Адап­тивные системы управления.

3.12. Технология изготовления типовых узлов и деталей машин

Ключевые слова: типовые технологии изготовления деталей машин, сборка

типовых узлов и механизмов.

Сборка типовых узлов и механизмов. Монтаж подшипников скольже­ния и ка­чения. Сборка зубчатых и червячных передач. Сборка резьбовых соединений.

Типовые технологии изготовления ступенчатых валов.

Типовые технологии изготовления зубчатых колес.

Типовые технологии изготовления корпусных деталей.

ЛИТЕРАТУРА

Основная литература

  1. Филонов И.П., Баршай И.Л. Инновации в технологии машиностроения. - Мн.: Вы­шэйшая школа, 2009.
  2. Суслов А.Г., Дальский А.М. Научные основы технологии машино­строения. М.: Машиностроение, 2002.
  3. 2. Технология машиностроения: Учеб. для вузов. В 2 т. Т. 1: Ос­новы техноло­гии машиностроения. 2-е изд. /В.М. Бурцев, А.С. Васильев, А.М. Дальский и др. Под ред. А.М. Дальского. М.: Изд-во МГТУ, 2001.
  4. Технология машиностроения: Учеб. для вузов. В 2 т. Т. 2: Произ­водство ма­шин: 2-е изд. /В.М. Бурцев, А.С. Васильев, О.М. Деев и др.; Под ред. Г.И. Мельни­кова. М.: Изд-во МГТУ, 2001.
  5. Колесов И.Н. Основы технологии машиностроения: Учеб. для ма­шиностроит. спец. вузов. 2-е изд., испр. М.: Высшая школа., 1999.

Дополнительная литература

  1. Машиностроение. Энциклопедия. Т. III-3: Технология изготовле­ния деталей машин /А.М. Дальский, А.Г. Суслов, Ю.Ф. Назаров и др.; Под общ. ред. А.Г. Су­слова. М.: Машиностроение, 2000.
  2. Технологические методы обеспечения надежности деталей ма­шин. / Жарский И. М., Баршай И. Л., Свидунович Н. А, Спиридонов Н. В. -Мн.: Вышейшая школа, 2005.
  3. Машиностроение. Энциклопедия. Т. III-4: Сборка машин /Ю.М. Соломенцев., А.А. Гусев и др.; Под общ. ред. Ю.М. Соломенцева. М.: Маши­ностроение, 2000.
  4. Справочник технолога-машиностроителя; В 2 т. /Под ред. А.М. Дальского, А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова, А.Г. Суслова. 5-е изд., пере­раб. и доп. М.: Маши­ностроение, 2001.
  5. Технологическая наследственность в машиностроительном произ­водстве/ А.М. Дальский, Б.М. Базров, А.С. Васильев и др.; Под ред. А.М. Дальского. М.: Изд-во МАИ, 2000.
  6. Суслов А.Г. Качество поверхностного слоя деталей машин. М.: Машино­строение, 2000.
  7. Базров Б.М. Модульная технология в машиностроении. М.: Маши­нострое­ние, 2001.