ПРОГРАММА

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
«Утверждаю»
Проректор по УР ОмГТУ
___________А.В. Мышлявцев
«___»
2012‗‗г.
ПРОГРАММА
вступительных испытаний в форме междисциплинарного экзамена
для приема по направлению магистерской подготовки
151900.68 – «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных
производств»
2012 г.
Дисциплины, входящие в междисциплинарный экзамен
1.
Вопросы вступительного испытания по междисциплинарному экзамену
охватывают основные положения следующих дисциплин:
Технология машиностроения.
Расчет и испытание станков на точность.
Теория надежности изделий в машиностроении.
Проектирование инструментов.
Управление станками и станочными комплексами.
Резание металлов.
2.
Темы, входящие в междисциплинарный экзамен
1.
Технология машиностроения.
1.1.
Техника и технология как основа организации производственных процессов.
Структура производственного процесса. Технологический процесс как часть
производственного процесса. Классификация технологических процессов
Эксплуатационные свойства машины, ее качество. Показатели качества машин
Точность - один из важнейших показателей качества. Методы достижения
точности. Погрешности обработки. Систематические и случайные погрешности.
Определение суммарной погрешности обработки. Качество поверхностного слоя
деталей машин. Шероховатость поверхности. Влияние точности и качества
поверхностного слоя на эксплуатационные свойства и надежность.
Базы и базирование деталей. Принципы постоянства и единства баз. Правило
шести точек.
Технологические методы обработки типовых поверхностей. Обработка
цилиндрических поверхностей, плоскостей и отверстий. Технологичность
конструкции, основные показатели технологичности.
Типы производства. Основные методы и формы его организации. Характерные
особенности типов производства.
Принципы проектирования технологических процессов. Основные этапы
проектирования: разработка маршрута обработки для отдельных поверхностей,
разработка маршрута обработки заготовки в целом.
Последовательность проектирования технологических процессов. Выбор
заготовки, выбор баз, подбор типового ТП, выбор оборудования, оснастки и
инструмента, расчет межоперационных припусков на обрабатываемые
поверхности, расчет режимов резания.
Разработка операционной технологии. Технологическая документация.
Нормирование технологических операций. Технико-экономическое сравнение
вариантов разработанных технологических процессов. Особенности разработки
технологических процессов для оборудования с ЧПУ.
1.2.
1.3.
1.4.
1.5.
1.6.
1.7.
1.8.
1.9.
2.
Расчет и испытание станков на точность.
2.1.
Общие понятия о точности геометрических параметров элементов деталей –
точность размера, отклонения формы, отклонения расположения поверхностей и
шероховатость.
Классификация станков по точности. Требования к качеству изготовления станка.
2.2.
2
2.6.
Выходные параметры станка, по показателю точности.
Требования к испытаниям станка на точность.
Механизм образования погрешности обработки. Факторы, влияющие на точность
механической обработки.
Методы расчета точности станков. Метод координатных систем с
деформирующимися связями.
Методы повышения точности
3.
Теория надежности изделий машиностроения.
3.1.
Математические основы расчета характеристик надежности и долговечности.
Вероятность безотказной работы, вероятность отказа. Законы распределения
случайных величин.
Надежность элемента, работающего до первого отказа. Резервирование в
технических системах виды резерва. Резервирование без восстановления.
Нагруженный резерв.
Основы технической диагностики. Метод Байеса, диагнозы, признаки,
определение состояния системы. Старение технических устройств. Необратимые
процессы в изделиях машиностроения.
Трение и износ элементов машин. Касание трущихся поверхностей.
Закономерности износа элементов машин.
Испытание технических устройств на надежность и долговечность. Основы
статистических испытаний. Обработка результатов испытаний.
Аппроксимация экспериментальных кривых работоспособности и надежности.
Некоторые сведения о теории аппроксимации графических функций.
Стабильность технологического процесса. Методы оценки и управления.
Организация службы надежности на промышленном предприятии.
Технологические способы повышения надежности и долговечности машин.
Упрочнение поверхностей деталей поверхностным пластическим
деформированием.
2.3.
2.4.
2.5.
3.2.
3.3.
3.4.
3.5.
3.6.
3.7.
3.8.
4.
Проектирование инструментов.
4.1.
Расчет и конструирование инструментов. Технико-экономические показатели и
критерии работоспособности. Понятие о стойкости, суммарной стойкости.
Автоматизированное проектирование режущих инструментов, основные понятия
и определения.
Фрезы фасонные затылованные и остроконечные. Расчет и коррекция профиля.
Расчет наладочных параметров на обработку зубьев.Профилирование фрез для
заданной поверхности детали и расчет конструкции; САПР фрез.
Расчет и профилирование канавочного инструмента для обработки винтовых
канавок. Способы изготовления винтовых канавок. Графический метод.
Аналитические методы профилирования инструмента для обработки винтовых
канавок.
Исследование конструкции фасонных резцов. Проектирование резьбовых резцов
и резцовых вставок. Проектирование и расчет метчика и допусков на элементы
резьбы.
Расчет протяжек на прочность. Расчет конструктивных элементов протяжек.
Проверочный расчет и разработка конструкции.
Кольцевые и дисковые фрезы, зубодолбежные головки; схемы формообразования
4.2.
4.3.
4.4.
4.5.
4.6.
3
поверхностей зубчатых колес.
4.7. Порядок расчета инструментов, работающих по методу копирования. Схемы
формообразования поверхностей зубчатых колес по методу обката.
4.8. Зуборезные гребенки.
4.9. Червячные фрезы
4.10. Зуборезные долбяки.
5.
Управление станками и станочными комплексами.
5.1.
Разновидности систем автоматического управления. Механические, цикловые,
числовые и адаптивные системы управления. Классификация станков с ЧПУ.
Обобщенная структура станка с ЧПУ.
Фрезерные, токарные, многооперационные станки с ЧПУ, особенности,
компоновка, движения формообразования, управляемые координаты.
Классификация приводов станка с ЧПУ. Схемы управления приводами. Приводы
главного движения станков с ЧПУ, особенности, структура. Автоматические
коробки скоростей. Шпиндельные узлы станков с ЧПУ.
Приводы подач станков с ЧПУ, структура, особенности. Датчики обратной связи
и способы их установки. Приводы вспомогательных механизмов. Следящий
привод и его свойства.
Механизмы смены инструмента и инструментальные магазины станков с ЧПУ.
Особенности узлов станков с ЧПУ (корпусные элементы, направляющие,
приводы подач, главный привод, ориентирующие механизмы).
Геометрическая задача ЧПУ, ее сущность. Понятие координатного чертежа,
опорной точки, эквидистанты. Понятие управляющей программы, кадра УП.
Логическая задача ЧПУ. Автоматизация вспомогательных операций.
Терминальная задача ЧПУ. Способы организации интерфейсов оператора и ЧПУ.
Способы обмена информацией. Технологическая задача ЧПУ. Системы координат
станков с ЧПУ. «Ноль» станка, детали, инструмента. Методы и приборы
настройки станков с ЧПУ. Корректировка программы.
Элементная база и схемотехника микропроцессорных устройств ЧПУ класса
CNC. Архитектура распределенных компьютерных систем ЧПУ типа PCNC.
Структура программного обеспечения устройств ЧПУ. Задачи программного
обеспечения системного и прикладного уровня. Математические методы решения
основных задач.
Основные технические требования и характеристики УЧПУ станками и другим
технологическим оборудованием. Этапы проектирования УЧПУ. Выбор УЧПУ
при проектировании нового или модернизации станка.
Основные этапы разработки управляющей программы. Разработка координатного
чертежа. Выбор инструмента для обработки на станке с ЧПУ. Системы
координат.
Кодирование управляющей программы. Языки программирования процессов
обработки изделий на станках с ЧПУ. Автоматизированные системы разработки
управляющих программ для обработки изделий на станках с ЧПУ.
Способы переноса УП на станок. Локальные сети. Организация разработки УП
современного компьютеризированного машиностроительного производства.
Особенности эксплуатации станков с ЧПУ. Технические средства для
диагностики и тестирования технологического оборудования с ЧПУ.
5.2.
5.3.
5.4.
5.5.
5.6.
5.7.
5.8.
5.9.
5.10.
5.11.
5.12.
5.13.
5.14.
4
6.
Резание материалов.
6.1.
Действительные и статические углы токарного резца. Элементы режима резания и
сечения срезаемого слоя. Классификация схем резания.Процесс
стружкообразования. Зона деформации. Плоскость сдвига. Кинематические
соотношения. Усадка стружки
Вид и мера деформации при резании. Текстура стружки. Относительный сдвиг.
Нарост при резании. Условия образования. Меры борьбы с наростом.
Зависимость усадки стружки от условий резания.
Силы резания. Технологические и физические составляющие силы резания.
Расчет проекций силы резания аналитическим и эмпирическим методами. Анализ
зависимостей сил резания от условий резания.
Износ и стойкость режущего инструмента. Схемы износа. Критерий износа.
Механизмы износа режущего инструмента.
Влияние скорости резания, толщины и ширины срезаемого слоя на стойкость
режущего инструмента. Оптимизация геометрических параметров режущей части
инструмента. Уравнение стойкости.
Инструментальные материалы. Свойства, область применения.
Обрабатываемость металлов резанием. Методы определения обрабатываемости.
Стойкость инструмента, обеспечивающая наименьшую себестоимость и
наибольшую производительность.
Вибрации при резании. Причины вибраций. Влияние условий резания на
интенсивность вибраций, меры борьбы с вибрациями
Температура резания. Расчет температуры в плоскости сдвига на передней и
задней поверхностях инструмента. Влияние условий резания на температуру
резания.
6.2.
6.3.
6.4.
6.5.
6.6.
6.7.
6.8.
6.9.
3.
Основная и дополнительная литература
1.
Технология машиностроения.
1.1.
Маталин А.А. Технология машиностроения: Учебник для машиностроительных
вузов. - Л.: Машиностроение, 1985. - 512с.
Егоров М.Е., Дементьев В.И., Дмитриев В.А. Технология машиностроения.
Учебник. - 2-е издание, доп. - М: Высшая школа, 1976. - 534с.
Технология машиностроения: в 2 кн. Кн.1. Основы технологии машиностроения:
Учеб. пособ. для вузов / Э.Л. Жуков, И.И. Козарь, С.Л. Мурашкин и др.; Под ред.
С.Л. Мурашкина. – М.: Высш. шк., 2003. – 278 с.
Технология машиностроения: в 2 кн. Кн.2. Производство деталей машин: Учеб.
пособ. для вузов / Э.Л. Жуков, И.И. Козарь, С.Л. Мурашкин и др.; Под ред. С.Л.
Мурашкина. – М.: Высш. шк., 2003. – 295 с.
Мосталыгин Г.П., Толмачевский Н.Н. Технология машиностроения. – М.:
Машиностроение, 1990. – 288 с.
1.2.
1.3.
1.4.
1.5.
2.
Расчет и испытание станков на точность.
2.1.
Проектирование металлорежущих станков и станочных систем: Справочникучебник. В 3-х т. / Под общ. Ред. А.С. Проникова М.: издательство МГТУ им. Н.Э.
Баумана: Машиностроение, 1994 г.
5
2.2.
2.3.
2.4.
2.5.
3.
Бруевич Н.Г. Точность механизмов М.: ГИТТЛ, 1946 г. 332 с.
Кудинов В.А. Динамика станков. М.: Машиностроение, 1967 г. 318 с.
Портман В.Т. Решетов Д.Н. Точность металлорежущих станков. М.:
Машиностроение, 1986 г. 336 с.
Гаврилов В.А. Синтез и анализ кинематических схем станков: Учебное пособие.
Омск: изд-во ОмГТУ, 2001 г. 224 с.
Теория надежности изделий машиностроения.
3.1. Наумов В.А. Основы надежности и долговечности в машиностроении.
Уч. пособие. Омск. 1972 г.
3.2. Моргунов А.П. Технологическое обеспечение надежности и долговечности в
машиностроении. Уч. пособие. Омск. 2000 г.
3.3. Проников А.С. Основы надежности и долговечности машин. М.: Стан-дартгиз,
1969.
3.4. Наумов В.А., Ефремов В.В., Чурсин А.А. Теория и практические вопросы
работоспособности элементов машин, приборов и аппаратуры. Иркутск.
1984г.
3.5. Венцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Наука. 1969.
3.6. Биргер И.А. Техническая диагностика. М.: Машиностроение. 1978.
3.7. Дальский A.M. Теоретическое обеспечение надежности высокоточных
деталей машин. М.: Машиностроение. 1975.
3.8. Костецкий Б.И. и др. Надёжность и долговечность машин. Киев «Технiка» 1975 г.
3.9. Аскинази Б.М. Упрочнение и восстановление деталей машин электромеханической
обработкой. М.: Машиностроение. 1989.
4.
Проектирование инструментов.
4.1. Металлорежущие инструменты: Учебник для вузов по специальностям
"Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструментов"/ Г.Н.
Сахаров, О.Б. Арбузов и др. – М.: Машиностроение, 1989, - 328с.
4.2. Семенченко И. И., Матюшкин В. М., Сахаров Г. Н. Проектирование
металлорежущих инструментов. М.: Машгиз, 1963. – 925 с.
4.3. Палей М.М. Технология производства металлорежущих инструментов. М.:
Машиностроение, 1982, - 256 с.
4.4. Попов Ю.В. и др. Профилирование дискового канавочного инструмента. Омск,
ОмПИ, 1977 г.
4.5. Попов Ю.В. и др. Расчет и проектирование червячной шлицевой фрезы. Омск,
ОмПИ, 1983 г.
4.6. Попов Ю.В. Расчет и проектирование фасонного резца с применением ЭВМ. Омск.
ОмПИ, 1991 г.
4.7. Попов Ю.В. и др. Проектирование специального спирального сверла с
выровненным износом с применением ЭВМ. Омск. 1987 г.
4.8. Попов А.Ю. и др. Заточка фрез. Омск. ОмПИ, 1995 г.
5.
Управление станками и станочными комплексами.
5.1. Н.М. Лазариди. Управление технологическими системами и процессами: Конспект
лекций. Омск, ОмГТУ, 2006. – 60 с.
6
5.2. Проектирование металлорежущих станков и станочных систем: Справочник
учебник, в 3-х томах / Под общ. Ред. А.С. Проникова.-М.: Изд-во МГТУ им
Н.Э.Баумана: Машиностроение, 1994-1996. -444 с. (т.1), 320 с. (т.2) 360 с. (т.3).
5.3. Станки с числовым программным управлением (специализированные): Под общ.
ред. В.А. Лещенко.-М.: Машиностроение, 1988.-586 с.
5.4. Гжиров Р.И., Серебреницкий П.П. Программирование обработки на станках с ЧПУ:
Справочник. –Л.: Машиностроение 1990.-588 с.
6.
Резание материалов.
6.1. Васин С.А., Верещагин А.С., Кушнер В.С. Резание материалов:
Термомеханический подход к системе взаимосвязей при резании: Учеб. для тех.
вузов. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001.-448 с.: ил.
6.2. Кушнер В.С. Основы теории стружкообразования: В 2-х кн.1. Механика резания:
Учеб. пособие.- Омск: Изд-во ОмГТУ, 1996-130с.
6.3. Кушнер В.С. Основы теории стружкообразования: В 2-х кн. Кн.2. Теплофизика и
термомеханика резания: учеб. пособие. – Омск: изд-во ОмГТУ,1996.-135с.
Руководитель магистерской программы
по направлению 151900.68 – «Конструкторскотехнологическое обеспечение машиностроительных
производств», д.т.н., проф., зав. каф. ТМС
А.П. Моргунов
Согласовано
Декан ФЭОиМ
Д.В. Постников
Заведующий кафедрой ТМС, д.т.н., проф.
А.П. Моргунов
Заведующий кафедрой МРСиИ, д.т.н., проф.
А.Ю.Попов
7