Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств

План программы профессиональной переподготовки

«Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств»

• 1.Материаловедение

Металлы, особенности атомно-кристаллического строения. Понятие об изотропии и анизотропии. Аллотропия или полиморфные превращения. Магнитные превращения. Точеные дефекты. Линейные дефекты. Простейшие виды дислокаций – краевые и винтовые. Механизм и закономерности кристаллизации металлов. Условия получения мелкозернистой структуры.  Строение металлического слитка. Определение химического состава. Изучение структуры. Физические методы исследования. Понятие о сплавах и методах их получения. Основные понятия в теории сплавов. Особенности строения, кристаллизации и свойств сплавов. Классификация сплавов твердых растворов. Кристаллизация сплавов. Диаграмма состояния. Диаграмма состояния сплавов с неограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии (сплавы твердые растворы с неограниченной растворимостью). Диаграмма состояния сплавов с отсутствием растворимости компонентов в компонентов в твердом состоянии (механические смеси). Диаграмма состояния сплавов с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии. Диаграмма состояния сплавов, компоненты которых образуют химические соединения. Диаграмма состояния сплавов, испытывающих фазовые превращения в твердом состоянии (переменная растворимость). Связь между свойствами сплавов и типом диаграммы состояния. Химико-термическая обработка стали. Назначение и технология видов химико-термической обработки: цементации, азотирования нитроцементации и диффузионной металлизации. Цементация. Цементация в твердом карбюризаторе. Газовая цементация. Структура цементованного слоя. Термическая обработка после цементации. Азотирование. Цианирование и нитроцементация. Диффузионная металлизация. Термомеханическая обработка стали. Поверхностное упрочнение стальных деталей. Закалка токами высокой частоты. Газопламенная закалка. Старение. Обработка стали холодом. Упрочнение методом пластической деформации. Конструкционные стали. Легированные стали. Влияние элементов на полиморфизм железа. Влияние легирующих элементов на превращения в стали. Влияние легирующих элементов на превращение перлита в аустенит. Влияние легирующих элементов на превращение переохлажденного аустенита. Влияние легирующих элементов на мартенситное превращение. Влияние легирующих элементов на превращения при отпуске. Классификация легированных сталей.  Классификация конструкционных сталей. Углеродистые стали. Цементуемые и улучшаемые стали. Цементуемые стали. Улучшаемые стали.Высокопрочные, пружинные, шарикоподшипниковые, износостойкие и автоматные стали. Высокопрочные стали. Стали для режущего инструмента. Углеродистые инструментальные стали (ГОСТ 1435). Легированные инструментальные стали. Быстрорежущие стали. Стали для измерительных инструментов. Штамповые стали. Стали для штампов холодного деформирования. Стали для штампов горячего деформирования. Твердые сплавы. Алмаз как материал для изготовления инструментов. Коррозия электрохимическая и химическая. Классификация коррозионно-стойких сталей и сплавов. Хромистые стали. Жаростойкость, жаростойкие стали и сплавы. Жаропрочность, жаропрочные стали и сплавы. Классификация жаропрочных сталей и сплавов. Медь и ее сплавы. Титан и его сплавы. Области применения титановых сплавов. Алюминий и его сплавы. Алюминиевые сплавы. Деформируемые сплавы, не упрочняемые термической обработкой. Деформируемые сплавы, упрочняемые термической обработкой. Литейные алюминиевые сплавы. Магний и его сплавы. Деформируемые магниевые сплавы. Литейные магниевые сплавы. Медь и ее сплавы. Латуни. Композиционные материалы. Материалы порошковой металлургии. Пористые порошковые материалы. Прочие пористые изделия. Конструкционные порошковые материалы. Спеченные цветные металлы. Электротехнические порошковые материалы. Магнитные порошковые материалы.

• 2.Теория механизмов и машин

Основные понятия и определения ТММ.Основные стадии проектирования и создания новой техники.Структурная классификация и виды механизмов.Кинематический анализ рычажных механизмов.Динамический анализ рычажных механизмов.Синтез рычажных механизмов.Кулачковые механизмы.Фрикционные и зубчатые механизмы.Трение в кинематических парах.Уравновешивание масс в механизмах и машинах.

• 3.Метрология

Основные понятия в области метрологии. Роль метрологии в современном эксперименте и в управлении качеством продукции. Обеспечение единства измерений. Общие положения. Метрологические службы. Государственный метрологический контроль и надзор. Утверждение типа средства измеренийПоверка средств измерений. Лицензирование деятельности по изготовлению, ремонту, продаже и прокату СИ. Государственный инспектор по обеспечению единства измерений. Калибровка и сертификация средств измерений. Объекты измерений и их характеристики. Измеряемые величины. Качественные и количественные характеристики измеряемых величин. Международная система единиц СИ. Основные единицы СИ. Основные виды шкал и разновидности познавательных процедур. Неметрические шкалы. Метрические шкалы. Виды измерений. Методы измерений. Средства измерений. Классификация СИ. Метрологические характеристики средств измерений. Нормирование метрологических характеристик СИ. Класс точности. Основы теории измерений. Факторы, влияющие на точность измерений. Основной постулат метрологии. Нормальный закон распределения вероятности (закон Гаусса). Равномерный закон распределения. Учет влияющих факторов. Оценки результата измерения.Исключение ошибок. Измерительная информация. Однократное измерение.Многократное измерение. Обработка результатов нескольких серий измерений. Математические действия над результатами измерений. Функциональные преобразования результатов измерений.

• 4.Детали машин и основы конструирования

Общие сведения о деталях машин.Механические передачи.Ремённые передачи.Цепные передачи.Общие сведения о зубчатых передачах.Цилиндрические и конические зубчатые передачи.Червячные передачи.Червячные передачи (продолжение).Планетарные и волновые передачи.Валы и подшипники.Валы и оси.Подшипники скольжения.Подшипники качения.Соединения деталей.Неразъёмные соединения.Резьбовые соединения.Разъёмные соединения для передачи крутящего момента.Корпусные детали механизмов, смазочные и уплотняющие устройства.Корпусные детали, смазочные и уплотняющие устройства.Муфты механических приводов.Механические муфты.Упругие элементы машин.Основные понятия о допусках и посадках.Система отверстия (Поля допусков).

• 5.Технологические процессы в машиностроении

Теоретические основы технологии машиностроения. Понятие о производственном и технологическом процессах. Служебное назначение машины. Качество машины. Точность деталей. Точность обработки. Рабочая документация технологического процесса. Конструкционные материалы, применяемые в машиностроении и приборостроении. Понятие о внутреннем строении металлов и сплавов. Основные свойства металлов и сплавов. Стали. Чугуны. Цветные металлы и сплавы. Неметаллические материалы. Композиционные материалы. Полимеры. Области применения различных материалов.  Основы термической обработки. Структура и продукция металлургического и литейного производства. Металлургия металлов. Производство чугуна. Производство стали. Особенности производства цветных металлов. Технологические процессы литья. Основы литейного производства. Классификация литых. Способы литья. Технологические процессы обработки пластическим деформированием. Основы теории обработки металлов давлением (ОМД). Сущность и основные способы обработки металлов давлением. Нагрев металла и нагревательные устройства. Технологические операции ОМД. Технико-экономические показатели и критерии выбора рациональных способов ОМД. Сварка, пайка, склеивание материалов. Сварочное производство. Сварка давлением. Сварка плавлением. Сварные соединения и швы, сварочные материалы. Пайка материалов. Сущность процесса и материалы для пайки. Восстановление и упрочнение деталей наплавкой. Клеевые соединения. Получение неразъемных соединений склеиванием. Технологические процессы обработки резанием. Основы технологии формообразования поверхностей деталей машин и режущие инструменты. Режим резания, геометрия срезаемого слоя, шероховатость поверхности. Классификация металлорежущих станков. Обработка на металлорежущих станках. Особенности обработки заготовок электрофизическими и электрохимическими методами. Отделочная обработка поверхностей. Методы отделочной обработки поверхностей. Производство деталей из неметаллических материалов и металлических порошков. Способы изготовления композиционных материалов. Общие сведения о пластмассах. Переработка пластмасс в изделия. Производство деталей из жидких полимеров. Сварка и склеивание пластмасс. Производство изделий из резины. Производство деталей из металлических порошков. Получение материалов на основе полимерных веществ. Технологические процессы сборки. Особенности технологического процесса сборки. Содержание процесса сборки и структуры сборочных единиц. Контроль в машиностроении.

• 6.Технологии машиностроения

Основные понятия и определения. Типы производств и их особенности. Машина как объект производства. Показатели качества машин. Параметры геометрической точности деталей машин. Базирование и базы в машиностроении. Классификация баз. Смена баз. Основы выбора технологических баз. Основы теории размерных цепей. Расчет размерных цепей. Достижение требуемой точности замыкающего звена размерной цепи методами взаимозаменяемости. Достижение требуемой точности замыкающего звена размерной цепи методами регулировки и пригонки. Получение и измерение размеров деталей машин цепным, координатным и комбинированным методами. Достижение точности деталей машин при их изготовлении. Формирование точности статической и динамической настройки технологической системы. Повышение точности обработки путем уменьшения влияния вибраций и действия систематических факторов. Управление точностью обработки на станках. Расчет припусков и операционных размеров. Временные связи в производственном процессе. Технологические основы снижения себестоимости машин. Организационные формы технологического процесса механообработки. Организационные формы технологического процесса сборки. Основы разработки технологических процессов сборки машины и изготовления её деталей.

• 7.САПР изделий машиностроения

Роль и место компьютерной (машинной) графики в САПР. Общие сведения о САПР (CAD/CAM/CAE/PDM) и компьютерной (машинной) графике САПР(MCAD). Классификационные группы стандартов на САПР. Базовые компоненты САПР. Объект проектирования. Основы геометрического моделирования. Типы математических ядер геометрического моделирования. Образование геометрических форм (совокупности поверхностей) изделий. Редактирование геометрических форм (вспомогательные геометрические операции). Стандартные геометрические решения. Программное обеспечение компьютерной графики MCAD. Полномасштабные («тяжелые») системы PLM. Система среднего уровня AutoCAD (ядро ACIS). Специализированные решения AutoCAD. Система среднего уровня SolidWorks (ядро Parasolid). Система Компас-3D. Системы bCaD, T-FLEXCAD и ADEM. 3D- и 2D-системы моделирования и выпуска чертежной конструктор-ской документации. Системы инженерного анализа (САЕ-системы). Системы технологической подготовки производства (САМ-системы). Аппаратные средства компьютерной графики. Общие сведения о составе и соединении технических средств. Средства обработки графической информации. Средства ведения базы данных и архива. Средства визуализации графической информации. Устройства ввода графической информации, и ее позиционирования. Средства документирования и регистрации графической информации. Средства технологической подготовки производства, изготовления и обеспечения процесса проектирования. Специальные вопросы компьютерной графики. Векторизация и реверс инжиниринг. Разработка интерактивных электронных технических руководств (ИЭТР).

• 8.Конструкторско-технологическая подготовка производства

Проведение предпроектных научных исследований. Конструкторская подготовка производства. Инженерное прогнозирование. Параметрическая оптимизация объектов производства. Опытно-конструкторские работы. Стадии и содержание конструкторской подготовки производства. Обеспечение производственной и эксплуатационной технологичности конструкций изделий. Технологичность конструкции и пути ее улучшения. Повышение технологичности изделий на стадии подготовки опытного производства. Конструкторская документация, ее виды и комплектность. Классификация и обозначение изделий и конструкторских документов. Порядок внесения изменений в конструкторскую документацию. Экономика  конструкторской  подготовки производства. Технологическая подготовка производства. Этапы и содержание технологической подготовки производства. Задачи технологической подготовки опытного производства        . Выбор системы технологической подготовки опытного производства      . Ускорение технологической и организационной подготовки на основе технологической унификации. Выявление номенклатуры  технологического оснащения и составление графика его проектирования и изготовления. Нормирование расхода материалов. Методика укрупненных расчетов календарно-плановых нормативов       . Система оформления разработок технологических процессов и технологическая документация. Метод групповой обработки деталей. Техническое нормирование. Структура операции. Техническая норма времени. Выбор варианта технологического процесса и его экономическое обоснование. Технологическая тара. Технологическая документация на подготовку производства. Технологические карты. Технологическое оснащение и покупной инструмент. Технологические инструкции. Технологическое оборудование. Нестандартное технологическое оборудование.        

• 9.Методы математического моделирования процессов в машиностроении

Цели и задачи математического моделирования процессов и систем. Понятие «математическая модель». Классификация математических моделей. Геометрическое представление математических моделей. Теоретические математические модели аналитического типа. Построение математической модели сверления лазером. Линейные математические модели. Исследование простейшей математической модели работы газотурбинного двигателя. Нелинейные детерминированные модели. Полиномиальные модели. Позиномные модели. Математическая модель кратчайшего пути. Математическая модель в виде обыкновенных дифференциальных уравнений. Модели, заданные в виде уравнений в частных производных. Стохастические модели. Эмпирические математические модели. Идентификация эмпирических математических моделей. Использование метода наименьших квадратов. Статистические методы проверки адекватности математических моделей. Идентификация параметров математической модели силы резания токарной операции. Выбор оптимальной эмпирической модели. Использование критерия Фишера для проверки значимости высших степеней математической модели. Математические модели теории принятия решений. Общие сведения о теории принятия решений. Общая математическая модель формирования оптимальных решений. Построение и решение оптимизационной задачи принятия решения (Задача о баке). Многокритериальные задачи принятия решений. Построение решений, оптимальных по Парето.