МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН СЕМИПАЛАТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени ШАКАРИМА Документ СМК 3 уровня УМКД программа дисциплины «Автоматизация производственных процессов в машиностроении» для студентов УМК Редакция №1 от 18.09.2013г УМКД 042 - 18 – 8.1.85/01- 2014 УЧЕБНО – МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ «Автоматизация производственных процессов в машиностроении» для специальности: 5В071200 – «Машиностроение» ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ ДЛЯ СТУДЕНТОВ Семей 2014 УМК 042 – 14-1-02.20-158/02-2012 Ред. № 4 взаимен ред. №3 страница 2 из 12 Предисловие 1 РАЗРАБОТАНО Составитель _________________«02»_сентября 2013 г. Тусупова Салтанат Курмангалиев-на, старший преподаватель кафедры «Технология машиностроения и механики», 2 ОБСУЖДЕНО 2.1 На заседании кафедры «Технология машиностроения и механики», Государственного университета имени Шакарима г Семей Протокол от «__09_» __сентября ____ 2013 года, № _1_. Заведующий кафедрой ______________________ Токаев С.Д. 2.2 На заседании учебно-методического бюро инженерно-технологического факультета Протокол от «__12__» ___сентября _____ 2013 года, № _1_. Председатель _________________ Толеубекова С. 3 УТВЕРЖДЕНО Одобрено и рекомендовано к изданию на заседании Учебно-методического совета университета Протокол от «_18__» _ сентября ____ 2013 года, № _1_. Председатель УМС 4 ВВЕДЕНО ВПЕРВЫЕ _____________ Искакова Г.К УМК 042 – 14-1-02.20-158/02-2012 Ред. № 4 взаимен ред. №3 страница 3 из 12 Содержание 1 2 3 4 5 6 7 8 Общие положения Методические рекомендации по изучению дисциплины Формат курса. Политика курса. Политика выставления оценок Содержание дисциплины и распределение часов по видам занятий Содержание СРСП и СРС Календарный график учебного процесса по дисциплине УМК 042 – 14-1-02.20-158/02-2012 Ред. № 4 взаимен ред. №3 страница 4 из 12 1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 1.1 Общие сведения о преподавателе и дисциплине Тусупова Салтанат Курмангалиевна, старший преподаватель кафедра «Технология машиностроения и механика» Контактная информация – учебный корпус № 10, кабинет №2 Место проведения занятий – аудитории по расписанию Количество кредитов – 3; 1.2 Выписка из рабочего учебного плана Таблица 1 - Выписка из рабочего учебного плана Курс Семестр Кредиты ЛК СПЗ ЛБ СРСП 3,4 5,7 3 15 15 15 45 СРС 45 Всего 135 Форма итогового контроля экзсмен 1.3 Краткое описание содержания дисциплины: Механизация и автоматизация производства; основные уровни автоматизации; автоматические и автоматизированные процессы и оборудование; степень автоматизации; безлюдный режим работы оборудования; обобщенная структура производственного процесса в машиностроении, его составляющие; производственный процесс как поток материалов и информации; построение автоматического производственного процесса; проектирование и обеспечение размерных связей автоматического производственного процесса; сущность и этапы автоматического сборочного процесса; методы и средства транспортирования деталей; ориентирование деталей перед сопряжением; последовательность построения и расчета размерных связей сборочного процесса; проектирование и обеспечение размерных связей автоматических процессов изготовления деталей: обеспечивающих автоматическую доставку заготовок, приспособлений, инструментов, кассет, спутников; операционные и межоперационные размерные связи; разработка и обеспечение временных связей в автоматизированном производственном процессе; построение информационных связей в автоматизированном производственном процессе; использование ЭВМ для реализации гибкой системы информационной связи в автоматическом производстве; автоматический контроль точности деталей; кодирование инструментов, спутников и других перемещаемых объектов в гибком автоматизированном производстве; информационная система обеспечения работоспособности оборудования; адаптивное управление технологическими процессами; оперативное управление и диспетчирование в условиях гибкого автоматизированного производства, взаимодействие в нем размерных, временных информационных связей; построение автоматизированного производственного процесса сборки изделий и изготовления деталей; выбор вида оборудования технологической оснастки систем транспортирования, инструментообеспечения; принципы организации планирования и оперативного управления ходом производственного процесса в гибком автоматизированном производстве. 1.4 Цель курса Цель изучения курса – научить студента, будущего инженера который должен, для решения в будущем многих практических вопросов, применение средств вычислительной техники для решения инженерных задач, связанных с анализом действующего и созданием нового, а также с расширением, реконструкцией и техническим перевооружением действующего автоматизированного машиностроительного производства. В результате изучения дисциплины студент дол- УМК 042 – 14-1-02.20-158/02-2012 Ред. № 4 взаимен ред. №3 страница 5 из 12 жен знать методы построения автоматического производственного процесса в машиностроении, методы выполнения, создания, внедрения автоматизированных средств технологического оснащения, обеспечивающих оптимальные условия функционирования роботов и других технологических систем; 1.5 Основная задача изучения дисциплины. В результате изучения дисциплины студент –будущий инженер должен ознакомиться с современным уровнем технологии машиностроения, который позволить изменить взгляд на нее как на науку второго порядка, обслуживающих конструирования. 1.6 В результате изучения дисциплины студент должен: - Знать об истории становления и развития основных идей в области создания и использования технологий и технологических систем машиностроительного производства; - Усвоить основные проблемы научно-технического развития машиностроительной и других отраслей промышленности; - Уметь проектировать автоматизированные технологические процессы и средств технологического оснащения машиностроительного производства; - Понимать оценки эксплуатационных возможностей оборудования и средств технологического оснащения автоматизированных машиностроительных производств; - Иметь представление о состоянии и тенденциях развития мирового и лидирующих национальных рынков технологий, технологических систем и их составляющих элементов по профилю своей специализации; - Быть компетентным в проблемах улучшения качества машиностроительной продукции; в проблемах рационального использования сырьевых, энергетических и других видов ресурсов; 3.5 Перереквизиты курса: - Теория резания; - Технология машиностроения; - Станочное оборудование машиностроительных заводов; - Гидропривод и гидропневмоавтоматика. 3.6 Постреквизиты курса: Курсовое и дипломное проектирование. 2 МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ Посещение лекций и лабораторных работ строго обязательно, все заданные СРС необходимо сдавать в установленные сроки. Сдача не в срок влечет за собой потерю в баллах. Часть курса изучается студентом самостоятельно, поэтому необходимо ознакомиться со списком необходимой литературы и в соответствии с изучаемыми темами прорабатывать часть вопросов самостоятельно, неясные вопросы по темам прорабатываются совместно с преподавателями в часы, выделенные для СРСП. Приступая к изучению курса необходимо обратить особое внимание на проработку основных положений темы (раздела), используя для этой цели предлагаемый учебнометодический комплекс, основное назначение которого – облегчить студенту работу с книгой. Краткий конспект лекций к каждой теме (разделу) заканчивается вопросами для самоконтроля. Существенное значение имеет правильный выбор учебника. Не следует одновременно пользоваться несколькими учебниками. Из предложенного списка рекомендуемой литературы – один должен быть выбран в качестве основного. Другие учебники или учебные пособия используют в том случае, если прорабатываемый материал отсутствует или недостаточно подробно изложен в основном учебнике. УМК 042 – 14-1-02.20-158/02-2012 Ред. № 4 взаимен ред. №3 страница 6 из 12 Курс целесообразно изучать последовательно по темам, руководствуясь программой дисциплины. Работа над учебником обязательно должна сопровождаться самостоятельным решением и анализом примеров и задач, приведенных в учебнике и данном комплексе. После этого необходимо ответить на вопросы для самоконтроля. Учебный материал можно считать усвоенным только при условии, если вы умеете правильно применить теорию для решения практических задач. 3 ФОРМАТ КУРСА И ПОЛИТИКА КУРСА. Учебные занятия будут проходить четыре раза в неделю по 50минут каждое, включая время на СРСП. Формат курса – смешанный. Лекционные занятия посвящаются наиболее сложным, проблемным вопросам. Примерная структура лекции – обсуждение ситуаций или блиц-опрос (10-15 минут), лекция (25-30 минут), закрепление материала, 25 минут отводится на СРСП. Такая структура проведения занятия требует от студента систематической, самостоятельной работы с рекомендуемой литературой и знания материала по новой теме лекции. Практические занятия посвящены решению задач, способствующих более глубокой проработке теоретического материала. Во время аудиторных СРСП мы будем рассматривать вопросы, которые появятся у вас в процессе подготовке к лекционному или практическому занятию, а также при выполнении домашних самостоятельных работ. Кроме того, один раз в неделю, по утвержденному кафедрой графику, я буду проводить часовое занятие СРСП в форме индивидуальной или групповой консультации. Одну третью часть учебного времени, отведенную на изучение дисциплины, вы работаете совершенно самостоятельно, без моей помощи – обязательная подготовка к каждому аудиторному занятию; решение домашних заданий; самостоятельное изучение некоторых теоретических вопросов дисциплины. Виды заданий для самостоятельной работы, приведены в таблице – планы СРСП и СРС Я надеюсь, что мы найдем взаимопонимание по тем требованиям, которые я буду предъявлять к Вам в течение всего периода, отведенного на изучение дисциплины. 1. Обязательное посещение занятий. Я прошу Вас не опаздывать на занятия и не разговаривать во время занятий. Каждое посещение лекционных и практических занятий я буду оценивать в 2 балл, а за каждое пропущенное занятие Вам будет выставлена оценка 0 балл. За каждое неотработанное занятие Вы будете наказаны еще двумя баллами. Кроме того, за отработанное занятие Вы уже не сможете получить максимальный балл, который я буду устанавливать за каждый вид работы. 2. Отсутствие на занятиях по уважительной причине, не освобождает Вас от обязательного и полного освоения курса. Я допущу Вас к занятиям, если Вы представите мне справкуразрешение на посещение занятий, выданную дирекцией вашего института. Для отработки тех тем, которые были пропущены, Вы получите задание, с указанием сроков сдачи, для самостоятельного их изучения. В этом случае штрафные санкции я применять не буду, но за пропущенные занятия Вы не получите ни одного балла. 3. Вы должны активно участвовать в учебном процессе на аудиторных экзаменах, своевременно и старательно выполнять домашние задания, в установленные сроки. Быть пунктуальным и обязательным. Все это позволит Вам достичь высоких рейтинговых показателей. 4. Во время аудиторных занятий Ваши сотовые телефоны должны быть отключены. 5. Вы должны быть терпимыми, открытыми и доброжелательными к сокурсникам и преподавателям. 6. Итоговый контроль (экзамен) будет проводиться в форме компьютерного тестирования. Каждое тестовое задание включает 5 ответов, один из которых правильный. Тестовые задания составлены строго в соответствии с рабочей программой. Для подготовки к экзамену в УМКД приведен примерный перечень вопросов. УМК 042 – 14-1-02.20-158/02-2012 Ред. № 4 взаимен ред. №3 страница 7 из 12 4 ПОЛИТИКА ВЫСТАВЛЕНИЯ ОЦЕНОК 35 40 40 20 20 20 30 - Р1,% ГСР 40 45 45 Отработка АКР Иванов 15 30 10 55 44 25 Кажикенов 18 40 40 20 118 94 20 Идеальный 20 45 40 - 20 125 100 25 студент Пример расчета рейтинга студента Иванова А.М. Первый рейтинг: ДЗ Посещ. занят. Р1,% ГСР АКР ДЗ Посещ. занят. № студента по списку Таблица 2- Подсчет рейтинга студентов 205 80 243 95 255 100 1 Иванов 55 100% 100% 44% 1 Ид.студент 125 При вычислении второго (итогового) рейтинга необходимо к результату 1 прибавить баллы, заработанные студентом за второй период по всем видам работ. Кроме того, к этим баллам у студента Иванова добавлено 30 баллов за работу (АКР) которую он не выполнил ранее. Тогда второй рейтинг Иванова будет равен Р1 Р2 2 Иванов 205 100% 100% 80% 2 Ид.студент 255 Если студент пропустил занятия и не смог сдать рубежный контроль в установленные сроки по болезни или другим уважительным причинам, он имеет право на индивидуальное прохождение рубежного контроля. В этом случае директор института устанавливает индивидуальные сроки сдачи рубежного контроля согласно представленным документам, до начала экзаменационной сессии и выдает студенту индивидуальную рейтинговую ведомость. Для подготовки к итоговому контролю по дисциплине, если за семестр его суммарный рейтинговый балл больше или равен 50%. Итоговая оценка по дисциплине определяется по шкале (таблица 7). Таблица 3- Шкала оценок в буквенном эквиваленте, в баллах и процентах. Оценка по Цифровой экви- Процентное соОценка по традиционной системе буквенной валент баллов держание системе А 4.00 95-100 Отлично А3.67 90-94 В+ 3.33 85-89 Хорошо В 3.00 80-84 В2.67 75-79 С+ 2.33 70-74 удовл. С 2.00 65-69 Удовл. С1.67 60-64 D+ 1,33 55-59 Удовл. D 1,0 50-54 F 0 0-49 Неудовлетворительно I NA Незаконченный P прошел Прошел дисциплину УМК 042 – 14-1-02.20-158/02-2012 Ред. № 4 взаимен ред. №3 страница 8 из 12 5 СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЧАСОВ ПО ВИДАМ ЗАНЯТИЙ Таблица 4 – Содержание дисциплины. Распределение часов по видам занятий Количество часов Наименование темы ЛК СРСП СРС 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 СПЗ ЛЗ Тема: Введение. План лекции 1. Задачи и основные направления автоматизации производственных процессов в машиностроении. 1 2. Исторические аспекты развития автоматизации. 3. Основные понятия и определения. 4. Ступени автоматизации производства. Тема: Основные положения теории производительности машин и труда. План лекции. 1. Производительность автоматического технологического оборудования (технологическая и цикловая производительность, коэффициент производительности, коэффициенты использования и загрузки рабочих машин, основные уравнения производительности рабочих машин, фактическая производительность). 2. Методы анализа и расчета резервов повышения производительности действующего автоматического оборудования. 2 3. Баланс производительности. СПЗ: Технико – экономический расчет автоматизации производства ЛБ: Выбор метода сборки изделия. Тема: Технологический процесс автоматизированного производства. План лекции 1. Оценка технологичности конструкций изделий для условий автоматического производства. 2. Компоновка операций и технологического оборудования при автоматизации. 2 2 3. Инструмент и приспособления, применяемые в автоматизированном производстве. ЛБ: Автоматизация транспортировки загрузки изделий СПЗ: Характеристика ТП автоматизированного производства. Расчет производительности Тема: Системы автоматического управления. План лекции 1. Основы синтеза цикловых систем автоматического управления. 2. Булевы функции. 2 3. Табличный метод синтеза цикловой системы управления по пути. СПЗ: Расчет надежности работы и производительности ав- УМК 042 – 14-1-02.20-158/02-2012 Ред. № 4 взаимен ред. №3 томатических линий. ЛБ: Расчет бункера из условия заклинивания Тема: Автоматизация загрузки оборудования. План лекции 1. Назначение и классификация загрузочных устройств. 2. Выбор типа загрузочного устройства и влияние на него различных факторов. 3. Конструирование и расчет производительности БЗУ с поштучной выдачей заготовок, с выдачей заготовок партиями и непрерывным потоком. СПЗ: Бункерские загрузочные устройства их типы и область применения. ЛБ: Расчет захватных устройств Тема: Автоматизация обработки изделий. План лекции 1. Технологические основы автоматического управления режимами обработки. 2. Обеспечение качества изделий в автоматизированном производстве. 3. Методы обеспечения заданной точности обработки. СПЗ: Расчет производительности различных типов бункерных загрузочных устройств. ЛЗ: Автомат с кулачковой системой управления Тема: Автоматизация контрольных операций. План лекции 1. Виды автоматического контроля линейных размеров и геометрической формы. 2. Классификация измерительных органов. 3. Пневматические измерительные устройства. СПЗ: Задачи решаемые автоматизированными системами управления производством технологических процессов (АСУ ТП) и автоматизированными системами управления производством (АСУП) ЛЗ: Изучение работы позиционного робота “тур-10” с тактовым столом. Тема: Автоматизация сборочных операций. План лекции 1. Пути автоматизации технологических процессов сборки. 2. Средства автоматизации сборочных операций. 3. Построение техпроцессов автоматизированной сборки. страница 9 из 12 2 2 2 3 2 2 2 2 2 2 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 2 4. Примеры автоматических сборочных органов. СПЗ: Примеры организации гибких переналаживаемых технологических систем заготовительного, механообрабатывающего и сборочного производства. СПЗ: Технология загрузки роторных машин ЛЗ: Изучение работы позиционного робота “тур-10” с тактовым столом. Тема: Комплексная автоматизация механосборочного производства. План лекции 1. Автоматические линии с гибкими и жесткими связями. 2 2 УМК 042 – 14-1-02.20-158/02-2012 Ред. № 4 взаимен ред. №3 2. Гибкие станочные системы, их структура и особенности. 3. Роботизированные станочные системы, робототехнологические комплексы. 4. Гибкое автоматизированное производство. СПЗ: Основные технологические элементы роторноконвейерных линий: инструментальные блоки, рабочие роторы, приводы рабочих роторов и сборочного производства. ЛЗ: Роботизированный складской комплекс РСК-50 “ли” ЛБ: Выбор метода сборки изделия. Итого страница 10 из 12 2 15 15 2 2 15 2 2 2 2 45 2 2 45 6 СОДЕРЖАНИЕ СРСП и СРС Таблица 5 – Планы СРСП и СРС СРС СРСП № Внеаудиторная Аудиторная 1 Классификация технологических процессов Бункера с поштучной выдачей деталей Основные типы автоматических рабочих машин Бункерные загрузочноориентирующие устройства, способы автоматического питания и ориентирования Разновидности загрузочных устройств. 2 3 Системы автоматического управления Самотечное транспортирование Автоматическое ориентирование Бункера, выдающие детали непрерывным потоком 7 КАЛЕНДАРНЫЙ ГРАФИК УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА ПО ДИСЦИПЛИНЕ«Автоматизация производственных процессов в машиностроении» СПЗ СПЗ СРС 1 СПЗ РК 1 СПЗ СПЗ СПЗ СПЗ СПЗ СРС 2 АКР РК 2 Баллы СПЗ 2 СПЗ Таблица 6- Календарный график учебного процесса по дисциплине «Автоматизация производственных процессов в машиностроении» № Неде-ли 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 п/п 1 Вид контроля 10 10 10 10 8 10 12 10 10 10 10 10 8 10 12 УМК 042 – 14-1-02.20-158/02-2012 Ред. № 4 взаимен ред. №3 страница 11 из 12 УМК 042 – 14-1-02.20-158/02-2012 Ред. № 4 взаимен ред. №3 страница 12 из 12