05.11.14 – технология приборостроения (технические науки)

Приказ Высшей аттестационной комиссии Республики Беларусь от 25 января 2017 г. № 12

 

ПРОГРАММА-МИНИМУМ

кандидатского экзамена по специальности

05.11.14 – технология приборостроения

(технические науки)

 

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ПРОГРАММЫ-МИНИМУМ

Цель изучения материалов программы – ознакомление соискатель ученой степени (далее соискатель) с основами и важнейшими научными положениями технологии приборостроения, формирование знаний и умений, необходимых для проектирования технологических процессов изготовления деталей и сборки приборов, проведения технологического контроля конструкторской документации.

Основными задачами являются:

  • ознакомление с производственным процессом изготовления приборов и основными функциями технологической подготовки производства, методами автоматизированного проектирования технологических процессов;
  • изучение методов достижения заданной точности и качества изготовленных изделий, правил разработки маршрута изготовления и сборки изделия, методов обработки типовых деталей приборов, расчета припусков и режимов резания;
  • формирование навыков проектирования технологических процессов механической обработки деталей и оценки его точности, выбора технологического оборудования, режущего инструмента и оснастки, экономического анализа операций технологического процесса.

2. ТРЕБОВАНИЯ К ЗНАНИЯМ, УМЕНИЯМ И НАВЫКАМ СОИСКАТЕЛЯ

В результате изучения материалов программы соискатель должен:

  • иметь представление о производственном и технологическом процессах; об основных функциях технологической подготовки производства, о методах автоматизированного проектирования технологических процессов;
  • знать структуру технологических процессов, технологические факторы, влияющие на точность и качество обработанной поверхности, методы обработки типовых деталей приборов, методы оценки технологичности изделия, методику составления маршрута изготовления изделий, методы расчета припусков и режимов резания, уметь использовать указанную информацию для разработки технологических процессов изготовления изделий приборостроения;
  • иметь навыки проектирования технологических процессов обработки деталей, оценки точности технологического процесса методами математической статистики.

3. СОДЕРЖАНИЕ КУРСА

Тема 1. Введение. Структура производственных и технологических процессов

Основные понятия и определения. Формирование качества прибора на этапах его «жизненного цикла». Технологическая структура прибора. Определения производственного и технологического процессов. Средства технологического оснащения. Технологическая классификация металлорежущих станков. Производственная структура предприятия. Структура технологического процесса и операции. Виды операций и этапы технологического процесса.

Тема 2. Техническое нормирование

Программа выпуска изделий и производственная мощность. Штучное время и его составляющие. Неполное штучное время. Технически обоснованная норма времени. Норма выработки. Трудоемкость технологического процесса.

Тема 3. Базирование и размерные цепи

Базирование и базы. Комплект баз. Опорные точки и схемы базирования. Классификация баз по назначению, лишаемым степеням свободы, характеру проявления. Методы базирования. Установка заготовок на станках. Условные обозначения опор и зажимов. Составляющие и замыкающее звенья размерной цепи. Конструкторские и технологические размерные цепи. Линейные и угловые размерные цепи. Методы расчета размерных цепей.

Тема 4. Типы производств. Технологическая подготовка производства

Коэффициент закрепления операций. Массовое, серийное и единичное производства. Партия и серия. Организационно-технические характеристики типов производства. Поточный и непоточный методы работы. Такт выпуска изделий. Техническая подготовка производства. Основные функции технологической подготовки производства. Общая структура системы технологической подготовки производства. Единичный, типовой и групповой технологические процессы. Технико-экономические принципы проектирования технологических процессов. Технологическая документация. Правила оформления операционного эскиза.

Тема 5. Понятие о точности. Экономическая точность. Способы обеспечения заданной точности при изготовлении деталей и сборке

Функциональные, конструкторские и технологические допуски. Точность размера, формы и расположения поверхностей. Достижимая и экономическая точность. Точность заготовок, деталей и их соединений. Средние значения показателей точности для различных методов обработки резанием. Методы обработки на предварительно настроенных станках, пробных ходов и измерений. Метод работы по формуляру. Способ достижения точности с использованием подналадчиков. Сборка с обеспечением полной, неполной и групповой взаимозаменяемости. Сборка с пригонкой и регулировкой.

Тема 6. Анализ точности изделий методами математической статистики. Методы оценки погрешностей механической обработки

Случайные и систематические погрешности. Законы распределения случайных величин. Композиции законов распределения. Статистическое регулирование точности обработки с помощью точечных диаграмм. Вероятностно-статистический, расчетно-аналитический, расчетно-статистический методы расчета. Суммарная погрешность механической обработки.

Тема 7. Погрешности, вызванные установкой заготовок и упругими деформациями технологической системы

Погрешности базирования, закрепления и приспособления. Принципы совмещения и постоянства баз. Погрешность выверки. Жесткость и податливость технологический системы. Расчет упругих перемещений элементов технологической системы. Экспериментальный и производственный методы определения жесткости станков. Копирование формы поверхности заготовки. Приведенный диаметр ступенчатого вала.

Тема 8. Погрешности, возникающие в результате размерного износа и настройки режущего инструмента

Кривая изнашивания режущего инструмента. Относительный износ. Расчет величины износа инструмента. Проблема своевременного вывода инструмента из работы. Способы автоматического выявления момента затупления инструмента. Автоматическая компенсация размерного износа режущего инструмента. Динамическая и статическая настройки. Погрешность настройки. Настройка инструмента по упорам.

Тема 9. Геометрические и тепловые погрешности оборудования. Суммарная погрешность механической обработки

Зависимость геометрических погрешностей станков от класса точности. Образование геометрических погрешностей вертикально-фрезерного и токарного станков. Геометрические погрешности, вызванные кривизной направляющих и деформациями металлорежущих станков при их установке. Стационарное и нестационарное состояние технологической системы. Распространение тепловых потоков при обработке резанием. Тепловые деформации резца и заготовки. Мероприятия по уменьшению тепловых деформаций. Расчет суммарной погрешности методом «максимума-минимума» и в векторной форме. Расчетно-статистический метод определения точности обработки.

Тема 10. Качество поверхностного слоя деталей. Технологическая наследственность

Понятие термина «качество поверхностного слоя». Текстура поверхностного слоя стальных деталей. Влияние на шероховатость и волнистость поверхности материала, режима резания, геометрии режущего инструмента, жесткости технологической системы. Распределение твердости по глубине поверхностного слоя. Степень наклепа. Остаточные напряжения. Влияние параметров качества поверхности на эксплуатационные свойства деталей приборов. Обработка методами поверхностно-пластического деформирования. Перенос свойств объектов от предшествующих технологических операций к последующим. Технологическое наследование конструктивных форм и технологических баз.

Тема 11. Виды и этапы разработки технологических процессов

Единичные и унифицированные технологические процессы. Цель разработки технологических процессов механической обработки. Базовая, руководящая и справочная исходные информации. Последовательность этапов разработки технологических процессов. Анализ технических требований чертежа и определение типа производства. Установление метода работы.

Тема 12. Технологичность конструкции изделия

Производственная, эксплуатационная и ремонтная технологичность конструкции изделия. Преемственность и технологическая рациональность конструкции изделия. Показатели технологичности конструкции изделия. Качественная и количественная оценки технологичности конструкции изделия. Общие технологические требования к конструкции деталей. Технологичность заготовок, полученных литьем и обработкой давлением. Обеспечение технологичности деталей, получаемых обработкой резанием. Основные и дополнительные показатели технологичности конструкции детали.

Тема 13. Выбор заготовок и методов их изготовления

Основные факторы, влияющие на выбор метода изготовления заготовки. Укрупненная оценка выбора заготовки по приведенным затратам. Характеристики методов получения заготовок: отделение от сортового проката, литье, обработка давлением, комбинированные методы, порошковая металлургия.

Тема 14. Составление маршрута технологического процесса

Синтез маршрутов обработки отдельных поверхностей. Выбор технологических баз (схем установки заготовки). Методика пересчета операционных размеров при невозможности выдержать принцип совмещения баз. Последовательность обработки поверхностей заготовки. Место термической обработки в технологическом процессе изготовления детали. Определение типа оборудования и оснастки.

Тема 15. Определение припусков на обработку

Припуски и напуски. Общий и межоперационный припуски. Опытно-статистический и расчетно-аналитический методы определения припусков. Составляющие минимального припуска. Расчет припусков и операционных размеров при обработке на предварительно настроенных станках и при последовательном приближении к заданному размеру. Операционные допуски.

Тема 16. Разработка операций технологического процесса

Выбор схемы построения операции. Установление режимов резания и норм времени. Определение профессии и квалификации исполнителей. Технико-экономические показатели разрабатываемого технологического процесса. Оформление технологической документации.

Тема 17. Разработка прогрессивных технологических процессов

Типовой технологический процесс. Технологическая классификация деталей. Групповой технологический процесс. Общие принципы создания систем автоматизированного проектирования технологических процессов. Методы автоматизированного проектирования технологических процессов. Гибкая производственная система.

Тема 18. Изготовление осей, валов и втулок

Классификация и технологичность конструкций. Заготовки и способы закрепления. Основные варианты изготовления валов и втулок. Обработка многоступенчатых валов на многорезцовых токарных полуавтоматах. Обработка эксцентричных и конических поверхностей. Обработка ступенчатых валов на автоматах продольного точения. Тонкое точение и шлифование валов. Правка абразивного инструмента. Бесцентровое шлифование. Отделочные операции: суперфиниширование, притирка, полирование. Накатывание рифлений. Изготовление втулок на токарно-револьверных станках. Обработка втулок с эксцентричными поверхностями. Тонкое растачивание и внутреннее шлифование. Хонингование и калибрование отверстий. Обработка шпоночных пазов и шлицевых поверхностей.

Тема 19. Изготовление корпусных деталей

Классификация и технологичность конструкций. Основные этапы обработки корпусных деталей. Торцевое и цилиндрическое фрезерование. Плоское шлифование. Обработка основных отверстий корпусных деталей. Обработка точных отверстий на координатно-расточных станках. Обработка крепежных отверстий. Обработка корпусов на агрегатных станках. Особенности изготовления деталей из пластмасс.

Тема 20. Изготовление резьбовых деталей

Классификация и требования к резьбовым деталям. Методы нарезания резьбы. Нарезание наружной и внутренней резьбы на токарно-винторезных станках резцами и гребенками. Вихревой метод нарезания резьбы. Нарезание резьбы плашками, метчиками, резьбонарезными головками. Фрезерование резьбы дисковыми и гребенчатыми фрезами. Формирование резьбы пластическим деформированием. Способы шлифования резьб.

Тема 21. Изготовление зубчатых колес

Классификация, материалы и требования к зубчатым колесам. Методы получения заготовок и их механическая обработка. Зубонарезание цилиндрических колес методами копирования и обкатки. Накатывание зубчатых колес. Зубонарезание колес-блоков и колес внутреннего зацепления. Зубонарезание конических колес. Зубонарезание червячных колес и червяков. Зубонарезание реек. Зубоотделочные операции: шлифование, шевингование, хонингование, притирка, приработка. Штамповка зубчатых колес и плоских деталей с зубчатым сектором.

Тема 22. Изготовление кулачков, плат и мостов

Классификация и требования, предъявляемые к кулачкам и платам. Заготовки. Методы обработки рабочей поверхности плоского и дискового кулачка: по таблицам, по шаблонам, по копиру, штамповкой, кинематический метод. Обработка пространственных кулачков. Методы обработки плоскостей и получения отверстий в платах и мостах.

Тема 23. Изготовление пружин и упругих чувствительных элементов

Классификация, материалы и требования к пружинам и упругим элементам. Изготовление винтовых пружин. Термическая обработка и доводка пружин. Изготовление плоских спиральных пружин. Технология изготовления мембран и мембранных коробок. Технология изготовления сильфонов. Изготовление манометрических пружин.

Тема 24. Изготовление циферблатов и шкал

Основные требования. Заготовки. Методы нанесения делений и знаков на шкалы. Инструмент для нанесения штрихов и знаков. Краткие сведения о продольных и круговых делительных машинах и оборудовании для нанесения цифр и знаков. Нанесение штрихов и знаков резанием и гравированием. Технология изготовления шкал фотографическим и фотохимическим методами.

Тема 25. Покрытия и антикоррозионная защита деталей приборов

Классификация покрытий. Механические и химические способы очистки поверхностей. Электрохимическое обезжиривание и травление. Оксидные покрытия для черных и цветных металлов. Фосфатные покрытия. Электрохимический метод нанесения металлических покрытий. Гальванические покрытия: никелевое, цинковое, кадмиевое, медное, хромовое, оловянное, серебряное, золотое и палладиевое. Термодиффузионный способ. Металлизация распылением. Метод погружения в расплавленный металл. Контроль качества покрытий. Характеристика лакокрасочных покрытий. Технология нанесения лакокрасочных покрытий: подготовка поверхности под окраску, окраска, сушка, шлифование и полирование.

Тема 26. Проектирование технологических процессов сборки

Узловая и общая сборка. Подготовка деталей к сборке. Виды соединений. Исходные данные и последовательность проектирования. Анализ технических требований и выбор методов контроля. Выбор типа производства и организационной формы сборки. Отработка конструкции изделия и его сборочных единиц на технологичность. Выбор метода обеспечения заданной точности собираемого изделия. Разработка маршрутного технологического процесса сборки: составление технологических схем общей и узловой сборки, выявление основных сборочных операций. Определение оптимального размера партии. Разработка технологических операций.

Тема 27. Сборка неразъемных и разъемных соединений

Продольно-прессовые и поперечно-прессовые соединения. Соединения с натягом, собираемые с применением вибрационно-импульсного воздействия. Клепаные соединения. Соединение завальцовкой. Сварные и паяные соединения. Клеевые соединения. Соединения заформовкой. Резьбовые соединения. Конические соединения. Шпоночные соединения. Соединение пружинными разрезными кольцами.

Тема 28. Техника безопасности в технологии изготовления и сборки приборов. Технологическая гигиена сборочных цехов

Техника безопасности при обработке деталей на металлорежущих станках. Охрана труда при использовании электрофизических и электрохимических методов обработки и на производственных участках нанесение покрытий. Безопасность труда в сборочных цехах. Требования к технологическому микроклимату. Способы и средства создания технологического микроклимата.

Тема 29. Оптические материалы и технология изготовления заготовок

Стекло оптическое. Классификация и обозначения, оптические и физико-химические характеристики. Цветные оптические стекла. Ситаллы. Органические стекла. Оптическая керамика и кристаллы. Заготовки оптических деталей. Разделка стекла раскалыванием, распиливанием, сверлением. Алмазные отрезные круги и трубчатые сверла. Горячее формообразование заготовок – свободное и принудительное вакуумное моллирование, прессование из нарезок и жидкой стекломассы. Тонкий отжиг. Контроль заготовок.

Тема 30. Материалы и инструмент для шлифования и полирования оптических деталей

Природные и искусственные абразивные материалы. Зернистость алмазных и неалмазных абразивов. Зерновой состав порошка. Полирующие материалы. Материалы полировальников. Наклеечные материалы. Защитные лаки. Смазочно-охлаждающие и промывочные жидкости. Алмазные круги и притиры. Инструмент для шлифования свободным абразивом. Полировальный инструмент. Инструмент и приспособления для механического крепления заготовок. Блокировка оптических деталей: эластичный и жесткий способы блокирования линз, гипсование, блокировка оптическим контактом.

Тема 31. Способы формообразования сферических и плоских поверхностей

Шлифование стекла закрепленными абразивными зернами и суспензиями абразивных порошков. Процесс полирования стекла. Влияние основных технологических факторов на процессы шлифования и полирования стекла. Обработка деталей на станках с жестко устанавливаемым инструментом. Способ свободной притирки. Управление процессом обработки.

Тема 32. Технологические процессы изготовления типовых и специальных оптических деталей

Показатели качества оптических деталей. Изготовление плоскопараллельных пластин и клиньев. Технология изготовления призм. Шлифование и полирование линз. Центрирование и фасетирование линз. Соединение оптических деталей. Изготовление пробных стекол. Изготовление асферических деталей. Изготовление шкал и сеток.

Тема 33. Технологические процессы холодной штамповки

Отрезка, вырубка, пробивка, надрезка, калибровка. Гибка, правка. Вытяжка, рельефная формовка, отбортовка, чеканка, высадка.

Тема 34. Изготовление деталей подвижных систем электрических приборов

Изготовление кернов, буксов, опор, подпятников. Изготовление рамок и стрелок.

Тема 35. Технология намоточных работ

Технологические характеристики обмоток. Заготовительные операции: изготовление прокладок, подготовка выводов, снятие изоляции, облуживание. Намотка катушек трансформаторов. Намотка каркасных и бескаркасных обмоток. Пропитка, заливка и герметизация намоточных изделий.

Тема 36. Технология изготовления постоянных магнитов и магнитопроводов

Конструктивные формы постоянных магнитов. Материалы. Изготовление магнитов из пластически деформируемых сплавов. Изготовление металлокерамических постоянных магнитов. Намагничивание и стабилизация постоянных магнитов. Конструкции магнитопроводов и материалы. Изготовление пластинчатых и ленточных магнитопроводов. Изготовление формованных магнитопроводов.

Тема 37. Прогрессивные методы обработки и наукоемкие технологии

Совершенствование существующих и разработка новых методов обработки и сборки в целях повышения качества изделий приборостроения и снижения себе­стоимости их выпуска. Отделочно-упрочняющие методы обработки деталей машин поверхностным пластическим деформированием. Физические, химические и лазерные методы обработки. Комбинированные методы обработки и сборки. Наукоемкие технологии.

4. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Ачкасов Н.А., Терган В.С., Козлов В.И. Технология точного приборостроения: Учебник. – М.: Высш. школа, 1981. – 351 с.: ил.
  2. Буловский П.И., Лукичев А.И. Технология и оборудование производства электроизмерительных приборов. Учебник. – М.: Высшая школа, 1983. – 280 с.: ил.
  3. Гаврилов А.Н. Технология авиационного приборостроения: Учебник – М.: Машиностроение, 1981. – 480 с.: ил.
  4. Гаврилов А.Н. Технология изготовления деталей авиационных приборов. – М.: Машиностроение, 1985. – 232 с.: ил.
  5. Зубаков В.Г., Семибратов М.Н., Штандель С.К. Технология оптических деталей: Учебник / Под ред. М.Н.Семибратова. – М.: Машиностроение, 1985. – 368 с.: ил.
  6. Идельсон М.И., Бойцова И.А., Иванова М.В. Технология оптико-механического приборостроения: Учебник. – Л.: Машиностроение, 1981. – 278 с.: ил.
  7. Каледин Б.Ф. Изготовление типовых деталей оптико-электронных приборов: Текст лекций. – М.: Изд. МИИГАиК, 1986. – 67 с.: ил.
  8. Каледин Б.Ф., Мальцев М.Д., Скороходов А.И. Производство оптико-электронных приборов: Учебник. – М.: Машиностроение, 1981. – 303 с.: ил.
  9. Киселев, М.Г. Точность механической обработки, методы ее обеспечения, оценки и управления / М.Г. Киселев [и др.]. – Мн.: УП «Технопринт», 2002. – 100 с.
  10. Киселев, М.Г. Установка заготовок на станках и применяемые приспособления / М.Г. Киселев, Г.А. Есьман. – Мн.: БНТУ, 2008. – 188 с.
  11. Киселев, М.Г. Электроэрозионная обработка материалов / М.Г. Киселев, Ю.Ф. Ляшук, В.Л. Габец. – Мн.: УП «Технопринт», 2003. – 112 с.
  12. Киселев, М.Г. Электронно-лучевая, светолучевая и плазменная обработка материалов / М.Г. Киселев [и др.]. – Мн.: БНТУ, 2005. – 144 с
  13. Киселев, М.Г. Ультразвук в технологии машино- и приборостроения/ М.Г. Киселев, В.Т. Минченя, Г.А. Есьман. – Мн.: Тесей, 2003. – 424 с.
  14. Козерук А.С., Кузнечик В.О. Технология оптических деталей: Учебно-метод. пособие. В 4-х ч. Ч. 1. Классические методы формообразования прецизионных поверхностей. – Мн.: БГПА, 1996. – 137 с.: ил.
  15. Колесов И.М. Основы технологии машиностроения: Учеб. для машиностроит. спец. вузов. – 2-е изд., испр. – М.: Высш. шк., 1999. – 591 с.: ил.
  16. Маталин А.А. Технология машиностроения: Учебник для вузов. – Л.: Машиностроение, 1985. – 496 с.: ил.
  17. Махаринский Е.И., Горохов В.А. Основы технологии машиностроения: Учебник. – Мн.: Выш. шк., 1997. – 423 с.: ил.
  18. Отделочные операции в машиностроении: Справочник / П.А.Руденко, М.Н.Шуба, В.А.Огнивец и др. / Под общ. ред. П.А.Руденко. – К.: Техника, 1985. – 136 с.: ил.
  19. Покровский В.Н. Делительные машины. – М.: Машиностроение, 1984. – 208 с.: ил.
  20. Режимы резания металлов: Справочник / Ю.В.Барановский, Л.А.Брахман, А.И.Гдалевич и др.; Под ред. Корчемкина А.Д. – М.: НИИТавтопром, 1995. – 456 с.: ил.
  21. Сборка оптических приборов: Учебник / А.А.Ефремов, В.П.Законников, А.В.Подобрянский, Ю.В.Сальников. – М.: Высш. школа, 1983. – 319 с.: ил.
  22. Сборка, регулировка и испытание авиационных приборов. Учебник. / З.Д.Уразаев, Б.А.Асс, Я.Н.Алексеев, Б.Я.Мясников. – М.: Машиностроение, 1983. – 288 с.: ил.
  23. Справочник технолога-приборостроителя: В 2 т. Т. 1. – 2-е изд. / Под ред. П.В.Сыроватченко. – М.: Машиностроение, 1980. – 607 с.: ил.
  24. Справочник технолога-приборостроителя: В 2 т. Т. 2. – 2-е изд. / Под ред. Е.А.Скороходова. – М.: Машиностроение, 1980. – 463 с.: ил.
  25. Технология машиностроения: В 2 т. Т. 1. Основы технологии машиностроения: Учебник для вузов / В.М.Бурцев, А.С.Васильев, А.М.Дальский и др.; Под ред. А.М.Дальского. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 1999. – 564 с., ил.
  26. Технология машиностроения: В 2 т. Т. 2. Производство машин: Учебник для вузов / В.М.Бурцев, А.С.Васильев, О.М.Деев и др.; Под ред. Г.Н.Мельникова. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 1999. – 640 с., ил.
  27. Федотов А.И. Технология автоматизированного нанесения штрихов и знаков. – Л.: Машиностроение, 1977. – 304 с.: ил.