– сформировать широкий профессиональный взгляд на машиностроительное производство в единстве задач и методов их решения на разных этапах производства машин.
– дать целостное представление о проблеме обеспечения требуемого качества создаваемой машины, формах и средствах описания качества машины на различных стадиях ее создания: формирование задания на проектирование, проектирование, изготовление, контроль качества готовой машины,
– дать представление о роли всех участников процесса создания машины в обеспечении требуемого ее качества, о принципиальных возможностях, о мерах и инструментах, используемых для достижения требуемого качества на всех этапах этого процесса,
– дать навыки использования основных инструментов анализа размерных связей в машине (теории базирования и теории размерных цепей) на этапе ее конструирования на примере типовой сборочной единицы
1.2 Связь с предшествующими и последующими дисциплинами (модулями, практиками, научно-исследовательской работой (НИР))
1.2.1 Входные знания для освоения данной дисциплины студент получает в предшествующих дисциплинах:
1) Технологические процессы машиностроительных производств:
– иметь представление о структуре машиностроительного производства (заготовительное, сборочное, обрабатывающее и т.д.),
– знать структуру технологических процессов сборки и обработки деталей,
– иметь представление об основных типах универсального металлорежущего оборудования (токарные, фрезерные и т.д.),
иметь представление об универсальных рабочих инструментах (резцы, фрезы и т.д.).
2) Материаловедение:
– знать хим. состав и структуру основных машиностроительных конструкционных материалов,
– знать состав показателей физико-механических свойств материалов, владеть методами их измерения,
– знать основные технологии термической и химико-термической обработки сплавов.
3) Метрология, стандартизация и сертификация:
– знать методики технических измерений и уметь их выполнять,
– иметь представление о структуре стандартов, их назначении и способах разработки,
– иметь представление о сертификации машиностроительной продукции, ее правовой основе и методах и способах разработки сертификатов соответствия,
5) Детали машин:
– знать конструкции типовых деталей и сборочных единиц машин,
– знать и уметь применять прочностные расчеты типовых деталей.
1.2.2. Дисциплина «Моделирование размерных связей» предшествует изучению следующих дисциплин учебного плана:
1) Основы технологии машиностроения
2) Проектирование режущих инструментов
3) Технологическое оборудование машиностроительных производств
4) Конструкторско-технологическая практика.
Раздел 2. Компетенции обучающегося, формируемые в результате
освоения дисциплины и планируемые результаты обучения.
Студенты, завершившие изучение дисциплины «Инженерное обеспечение качества машин», должны обладать следующими вузовскими (обобщенными) компетенциями:
· Общекультурная компетенция (ВОК) – способность и готовность приобретать с большой степенью самостоятельности новые знания в области обеспечения качества, используя современные образовательные и информационные технологии,
· Профессиональная компетенция (ВПК) – способность самостоятельно и в группе выполнять анализ и синтез размерных связей в машине, сборочных единицах и деталях при их проектировании с позиций обеспечения требуемого качества.
Уровни освоения компетенций представлены в таблице:
ВОК
Знать
Уметь
Владеть
Уровень 1
Знать основные способы и средства самостоятельного получения информации в данной предметной области.
Самостоятельно получать знания: работать с конспектами, учебной, учебно-методической, справочной литературой, воспринимать, осмысливать информацию, ставить цели и применять полученные знания для решения учебных задач
Основами инженерного мышления, логикой рассуждения, навыками самостоятельного получения информации
Уровень2
Знать основные способы и средства самостоятельного получения и анализа информации в данной предметной области, прежде всего в области профессиональной деятельности.
Самостоятельно получать знания: работать с конспектами, учебной, учебно-методической, справочной литературой, другими источниками информации, воспринимать, осмысливать анализировать, информацию, формулировать цели и разбивать их на задачи, применять полученные знания для решения учебных задач
Основами инженерного мышления, логикой рассуждения, навыками самостоятельного получения и анализа информации в данной предметной области, навыками решения учебных задач
Уровень 3
Знать основные способы и средства самостоятельного получения, анализа и обобщения информации в данной предметной области, прежде всего в области профессиональной деятельности
Самостоятельно получать знания: работать с конспектами, учебной, учебно-методической, справочной литературой, другими источниками информации, воспринимать, осмысливать, анализировать и обобщать информацию, формулировать цели и разбивать их на задачи и выбирать пути и способы их достижения, применять полученные знания для решения творческих задач
Основами инженерного мышления, логикой рассуждения, навыками самостоятельного получения анализа и обобщения информации в данной предметной области, навыками решения творческих задач с использованием известных методов и моделей.
ВПК
Знать
Уметь
Владеть
Уровень 1
Основные понятия в области качества, способы описания и количественной оценки требуемого качества машин, информационную модель формирования качества машины в ходе процесса ее создания, задачи разных специалистов в области обеспечения качества и способы и средства их решения, точность машины и детали и их количественную оценку, основные понятия и определения теорий базирования и размерных цепей (РЦ)
Описать требуемое качество машины набором показателей служебного назначения (СН), количественно задать требуемое качество в техническом задании на проектирование машины, описать качество машины в конструкторской документации, оценить работу каждого участника процесса создания машины в ходе ее сертификации, описать процесс формирования показателя точности машины размерной цепью
Методикой количественного описания показателей СН с использованием положений теории вероятностей, общей методикой преобразования показателей СН в размеры деталей из определенных материалов, методикой построения размерной цепи (РЦ), как модели формирования показателя точности машины
Уровень 2
Основные понятия в области качества, способы описания и количественной оценки требуемого качества машин, информационную модель формирования качества машины в ходе процесса ее создания, задачи разных специалистов в области обеспечения качества и способы и средства их решения, точность машины и детали и их количественную оценку, основные понятия и определения теорий базирования и размерных цепей (РЦ), применение РЦ для описания формирования показателя точности машины, типовые задачи теории РЦ и способы их решения
Описать требуемое качество машины набором показателей служебного назначения (СН), количественно задать требуемое качество в техническом задании на проектирование машины, описать качество машины в конструкторской документации, оценить работу каждого участника процесса создания машины в ходе ее сертификации, описать процесс формирования показателя точности машины с помощью РЦ, описать количественные соотношения в РЦ и применять их для решения типовых задач.
Методикой количественного описания показателей СН с использованием положений теории вероятностей, общей методикой преобразования показателей СН в размеры деталей из определенных материалов, методикой построения размерной цепи (РЦ), как модели формирования показателя точности машины, методиками решения типовых задач теории РЦ
Уровень 3
Основные понятия в области качества, способы описания и количественной оценки требуемого качества машин, информационную модель формирования качества машины в ходе процесса ее создания, задачи разных специалистов в области обеспечения качества и способы и средства их решения, точность машины и детали и их количественную оценку, основные понятия и определения теорий базирования и размерных цепей (РЦ), применение РЦ для описания формирования показателя точности машины, типовые задачи теории РЦ и способы их решения, методы достижения точности замыкающего звена РЦ как инструмента обеспечения точности машины и СЕ.
Описать требуемое качество машины набором показателей служебного назначения (СН), количественно задать требуемое качество в техническом задании на проектирование машины, описать качество машины в конструкторской документации, оценить работу каждого участника процесса создания машины в ходе ее сертификации, описать процесс формирования показателя точности машины с помощью РЦ, описать количественные соотношения в РЦ и применять их для решения типовых задач, назначить точность размеров деталей и СЕ, обеспечивающую достижение требуемой точности машины.
Методикой количественного описания показателей СН с использованием положений теории вероятностей, общей методикой преобразования показателей СН в размеры деталей из определенных материалов, методикой построения размерной цепи (РЦ), как модели формирования показателя точности машины, методиками расчетов и назначения точности размеров деталей и СЕ для достижения требуемой точности машины
Таблица соответствия ВК и компетенций ФГОС
Код направления
ВК
Перечень компетенций (ОК или ПК) по ФГОС
ВОК
– способность к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения, культурой мышления (ОК-1)
– способность логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь (ОК-2),
– способность осознавать социальную значимость своей будущей профессии, высокой мотивации к выполнению профессиональной деятельности (ОК-8),
– способность использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10)
ВПК
– способность использовать основные закономерности, действующие в процессе изготовления машиностроительной продукции для производства изделий требуемого качества, заданного количества при наименьших затратах общественного труда (ПК-1);
– способность участвовать в разработке проектов изделий машиностроения с учетом технологических, конструкторских, эксплуатационных, эстетических, экономических и управленческих параметров (ПК-8);
– способность принимать участие в оценке уровня брака машиностроительной продукции и анализе причин его возникновения, разработке мероприятий по его предупреждению и устранению (ПК-30);
Раздел 3. Структура и содержание дисциплины
3.1 Тематический план дисциплины
№ п/п
Раздел
(название)
Название темы, литература
Содержание
Качество машины и его количественная оценка
1.1 Качество машины как совокупность ее свойств
[1] гл. 1,2 , [2] гл. 2 [3] гл.2
Определение понятия «качество машины». Служебное назначение машины. Показатели служебного назначения машины (СН). Классификация показателей СН по объекту описания.
1.2 Количественная оценка показателя качества машины
[6.1.1] гл. 1,2 , [6.1.2] гл. 2, [6.1.3] гл. 2
Вероятностность результата любого процесса как фундаментальное свойство окружающего мира. Явление рассеяния, количественные характеристики рассеяния.
Уровень показателя СН. Стабильность достижения уровня показателя СН. Понятие «Требуемое качество машины» как технико-экономическая характеристика качества.
1.3 Основные законы распределения случайных величин , используемые для описания вероятностных процессов в машиностроении:
[6.1.1] гл. 1, [6.1.2] гл.2, 6.1. [6.1.3] гл. 2
Законы: нормального распределения (Гаусса), равнобедренного треугольника (Симпсона), равной вероятности, эксцентриситета (Рэлея). Сборка машины как суммирование распределений случайных величин.
Информационная модель процесса создания машины и формирования ее качества
2.1 Процесс создания машины как процесс информационный.
[6.1.2] гл. 3, [6.1.3] гл. 3
Свойства информационного процесса. Этапы процесса создания машины, и его участники (исполнители).
2.2. Содержание работы участников процесса создания машины с позиций информационного подхода.
[6.1.1] гл.2. 4 , [6.1.2] гл. 3, [6.1.3] гл. 3
Роль Заказчика (потребителя): разработка первичного информационного образа машины. Формирование технического задания на проектирование машины. Качество машины в первичном информационном образе
Роль Конструктора: преобразование в ходе конструирования первичного информационного образа в пространственно-размерный. Качество машины в пространственно-размерном информационном образе. Точность машины как оценка требуемой стабильности размерных связей.
Роль Технолога:1)перенос пространственно-размерной информации с бумажных (магнитных) носителей на конструкционные материалы и достижение заданных их свойств. 2) Тиражирование пространственно-информационного образа в заданном количестве изготовленных машин.
Роль метролога:сертификация качества машины. Этапы сертифика-ции: 1) контроль машины в статике и оценка работы Технолога по переносу пространственно-размерного информационного образа машины на конструкционные материалы и достижению их свойств,
2) эксплуатационные испытания машины как обратное преобразование пространственно-размерного информационного образа машины в первичный для получения фактически достигнутых показателей СН как оценка работы Конструктора.
Сертификат соответствия, его назначение.
Модель формирования размера взаимного расположения исполнитель-ных поверхностей машины (показателя точности машины).
3.1. Размерная цепь (РЦ) как модель формирования показателя точности машины
[6.1.1] гл. 3 , [6.1.2] гл. 4, [6.1.3] гл. 4
Основные понятия и определения теории размерных цепей. Структура процесса формирования показателя точности в ходе сборки машины, повторяющиеся процедуры: установка детали и введение размерного описания (РО) детали в РО машины.
3.2. Основы базирования – теории, описывающей установку детали в машину
[6.1.1] гл. 3 , 6.1. [2] гл. 4, 6.1. [3] гл. 4
Основные понятия и определения теории базирования: базирование, база, опорная точка, координатная связь, выбранная и собственная системы координат, теоретическая схема базирования, силовое замыкание. Полные и неполные схемы базирования. Неопределенность базирова-ния. Размер установки и его погрешность (погрешность установки).
Классификация баз.
3.3. Анализ конструктивной формы детали и синтез ее размерного описания
[6.1.2] гл. 6, [6.1.3] гл. 6
Классификация поверхностей, образующих конструктивную форму детали, по функциональному признаку. Состав размерного описания отдельной поверхности. Состав размеров взаимного расположения поверхностей. Источники информации о требуемой точности всех показателей точности детали.
3.4. Методика построения РЦ [6.1.1] гл. 3 , [6.1.2] гл. 4, [6.1.3] гл. 4
Методика и алгоритм построения РЦ.
3.5. Математическая модель формирования замыкающего звена РЦ
[6.1.1] гл. 3 , [6.1.2] гл. 4, 6.1. [3] гл. 4
Уравнения РЦ. Типовые задачи, решаемые с помощью уравнений РЦ: прямая, обратная, смешанная. Применение типовых задач на разных этапах процесса создания машины
Методы достижения точности замыкающего звена РЦ
4.1. Метод достижения точности замыкающего звена РЦ
6.1. [1] гл. 3 , [6.1.2] гл. 5, [6.1.3] гл. 5
Сущность понятия «Метод достижения точности замыкающего звена РЦ». Классификация методов.
4.2. Метод полной взаимозаменяемости.
[6.1.1] гл. 3 , 6.1. [2] гл. 5, 6.1. [3] гл. 5 .
Сущность метода. Состав действий Конструктора, Технолога и Метролога. Методика решения прямой задачи Конструктором машины. Достоинства и недостатки метода, область применения.
4.3. Метод неполной (частичной) взаимозаменяемости
[6.1.1] гл. 3 , [6.1.2] гл. 5, [6.1.3] гл. 5
Сущность метода. Особенности решения Конструктором прямой задачи.
Состав действий Технолога и Метролога. Достоинства и недостатки метода, область применения.
4.4. Метод групповой взаимозаменяемости
[6.1.1] гл. 3 , [6.1.2] гл. 5, [6.1.3] гл. 5
Сущность метода. Особенности решения прямой задачи Конструктором. Состав действий Технолога и Метролога. Достоинства и недостатки метода, область
4.5. Метод пригонки.
[6.1.1] гл. 3 , [6.1.2] гл. 5, 6.1. [3] гл. 5
Сущность метода. Особенности решения прямой задачи Конструктором. Состав действий Технолога и Метролога. Достоинства и недостатки метода, область применения.
4.6. Метод регулирования
[6.1.1] гл. 3 , [6.1.2] гл. 5, [6.1.3] гл. 5
Варианты реализации метода: непрерывное и дискретное регулирования, их сущность. Состав действий Конструктора, Технолога и Метролога в каждом варианте регулирования. Достоинства и недостатки метода, область применения.
4.7. Метод подбора составляющих звеньев РЦ
[6.1.1] гл. 3 , 6.1. [2] гл. 5, [6.1.3] гл. 5
Теоретическая база метода. Состав действий Конструктора, Технолога и Метролога. Достоинства и недостатки метода.
Распределение бюджета времени по видам занятий
3.2 Лекционные занятия
№ рейтингового блока
№ темы
Объем времени, час
норм. Срок обучения
сокращ.(ускорен.)
очная
заочная
очная
заочная
1.1
0,5
-
1.2
1,5
1.3
0,5
2.1
-
2.2
3.1
0,5
-
3.2
3.3
3.4
-
3.5
4.1
0,5
-
4.2
4.3
4.4
-
4.5
4.6
4.7
0,5
Всего
3.3 Практические и лабораторные занятия
Тема практического (семинарского) и (или) лабораторного занятия
№ темы
из раздела 2
Объем времени, час
норм
сокращ. (ускорен.)
очная
заочная
очная
заочная
Разработка технического задания на проектирование машины
1.2
-
-
Выявление теоретической схемы базирования детали в сборочной единице
3.2
-
Типовые теоретические схемы базирования
3.2
-
-
Анализ конструктивной формы детали
3.3
-
Синтез размерного описания детали
3.3
-
Методика построения размерной цепи
3.4, 3.5
-
Решение прямой задачи в РЦ при методах взаимозаменяемости
4.2, 4.3, 4.4
-
-
-
Решение прямой задачи в РЦ при методах пригонки и регулирования
4.5, 4.6
-
-
-
Всего
3.4 Самостоятельная работа студентов (СРС)
№ рейтингового блока
Вид самостоятельной работы
Объем времени, час
Рекомендуемая литература
норм. Срок обучения
сокращ.
(ускорен.)
очная
заочная
очная
заочная
Изучение и усвоение текущего материала
Подготовка к лабораторно-практическим занятиям
Курсовая работа
Подготовка к рейтинговому контролю
-
-
-
-
-
-
-
[6.1.1], [6.1.2], [6.1.3], [6.5.3]
Усвоение текущего материала
Подготовка к лабораторно-практическим занятиям
Курсовая работа
Подготовка к рейтинговому контролю
-
-
-
-
-
-
-
-
[6.1.1], [6.1.2], [6.1.3], [6.5.3]
Всего
3.5 Курсовая работа (проект), ее (его) характеристика, примерная тематика
Курсовая работа учебным планом не предусмотрена
3.6 Распределение балов за текущую работу
В данном разделе должны быть указаны все виды текущей учебной работы обучающегося в семестре (ах), в соответствии с п.3.4 и количество балов по каждому виду. Суммарное количество баллов в каждом рубежном контроле определяется в соответствии с календарным графиком учебного процесса на текущий учебный год и расписанием занятий по дисциплине.
Вид текущей учебной работы
Количество балов
1 семестр
Работа на лекциях
Тестовый контроль
Выполнение и защита лабораторных работ
Решение задач на практических занятиях
Выполнение разделов курсовой работы
Итого за семестр:
Раздел 4. Образовательные технологии
Реализация программы предусматривает использование образовательных технологий, направленных на формирование элементов компетенций, в обеспечении которых участвует дисциплина «Инженерное обеспечение качества машин». В процессе обучения реализуется система лекционных и лабораторно-практических занятий, в которых используются следующие образовательные технологии:
4.1. Предметно-ориентированные технологии обучения:
4.1.1 Технология постановки цели
4.1.2 Проблемное изложение лекционного материала
4.1.3 Технология концентрированного обучения
4.1.4 IT- методы (дистанционное обучение)
4.2. Личностно-ориентированные технологии обучения:
4.2.1 Технология обучения как учебного исследования
4.2.2 Технология коллективной мыследеятельности (работа в команде)
4.2.3 Технология здоровьесбережения
4.2.4. Технология самостоятельного опережающего обучения
Использование технологий обучения в различных формах учебной работы отражается в следующей матрице
Формы учебной работы
Технологии
Лекц.
Лаб. раб.
СРС
IT-методы
+
+
Работа в команде
+
+
Технология проблемного обучения.
+
Технология постановки цели
+
+
Технология самостоятельного опережающего обучения
+
+
Технология учебного исследования
+
+
Технология здоровьесбережения
+
+
+
Раздел 5. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации и самоконтроля по итогам освоения дисциплины.
Для текущего самоконтроля обучающегося используются комплекты контрольных вопросов к каждой теме. Для рубежных контролей используются наборы тестовых заданий по каждому рейтинговому блоку. Из этих заданий формируются индивидуальные тесты из 10 заданий. Текущая успеваемость считается удовлетворительной, если из 10 заданий успешно выполнены не менее 5. Для итоговой аттестации (экзамен) используется список экзаменационных вопросов.
Уровни и критерии итоговой оценки результатов освоения дисциплины
Уровни
Критерии выполнения заданий ОС
Итоговый семестровый балл
Итоговая оценка
Недостаточный
Имеет некоторое представление о содержании дисциплины, но не знает основных терминов и определений, не понимает задания, не может в рекомендуемой литературе найти материал, который относится к заданию, не способен выполнить задание с очевидным решением,.
Менее 41
Неудовлетворительно (не зачет)
Базовый
Знает и воспроизводит основные термины, определения и положения дисциплины. Демонстрирует способность применять их для выполнения типового задания в котором очевиден способ решения
41 -60
Удовлетворительно (зачет)
Повышенный
ПУ 1
Знает и воспроизводит основные термины, определения и положения дисциплины. Знает и понимает основные инструментальные теории (базирования и размерных цепей) и демонстрирует умения применять их для решения задач обеспечения точности простых конструкций СЕ. Понимает взаимосвязи задач обеспечения качества машины, решаемых разными участниками процесса создания машины.
61 -80
Хорошо
ПУ 2 (продвинутый)
Знает, понимает основные положения дисциплины, демонстрирует умение применять их для выполнения задания, в котором нет явно указанных способов решения. Понимает системность решения задач обеспечения качества создаваемой машины на разных этапах ее создания, демонстрирует умение применить изученные инструментальные теории для анализа точности размерных связей на этапе проектирования машины. Демонстрирует умение находить и использовать разнообразную нормативную и научную информацию для решения поставленной задачи
81 - 100
Отлично
Раздел 6. Учебно-методическое и программно-информационное обеспечение
Карта методического обеспечения дисциплины
№
Автор
Название
Издательство
Гриф издания
Год издания
Кол-во в библиотеке
Наличие на электронных носите-лях
Элект-ронные
уч. пособия,
разме-щенные на сайте ЦДО (кафедры)
6.1 Основная литература
6.1.1
Колесов И.М.
Основы технологии машиностроения
Выс-шая школа
МО РФ
-
6.1.2
Мельников А.С.
Технология машиностроения: основы достижения качества машины
Издательский центр ДГТУ
УМО
6.1.3
Мельников А.С.
Инженерное обеспечение качества машин
-
+
htpp://ntb.donstu.ru
С любой точки для авт. чит.
6.2 Дополнительная литература
6.2.1
Мельников А.С.
«Размерные связи в машине». Уч. пособ.
Ростов-на-Дону, РИСХМ
6.2.2
Маталин А.А.
«Технология машиностроения» Учебник.
СПб.: Лань
6.2.3
ГОСТ 21495-76
Базирование и базы в машиностроении
Изд. Стан-дартов
6.2.4
РД 50-635-87
Методические указания. Цепи размерные. Основные понятия. Методы расчета линейных и угловых цепей.
Изд. Стан-дартов
6.2.5
Мельников А.С., Прокопец Г.А.,
Азарова А.И.
Влияние методов достижения показателей точности машины на организацию сборочного процесса
Изда-тель-ский центр ДГТУ
УМО
htpp://de.
dstu.edu.ru
Отк. дос.
логин student
пароль
cdodstu
6.2.6
Мельников А.С., Тамаркин М.А.
Инженерное обеспечение качества машин. Монография
Изда-тель-ский центр ДГТУ
htpp://de.
dstu.edu.ru
Отк. дос.
логин student
пароль
cdodstu
6.2.7
Балакшин Б.С.
Теория и практика технологии машиностроения.
В 2 кн.
М.: Машино-строение
МВ и ССО СССР
6.2.8
Балакшин Б.С.
Основы технологии машиностроения
М.: Маши-ностроение,
6.2.9
Мельников А.С.
Тищенко Э.Э.
Берберов С.А.
Типовые задачи размерного анализа конструкций зубчатых редукторов
htpp://de.
dstu.edu.ru
Отк. дос.
логин student
пароль
cdodstu
6.3 Периодические издания
7.3.1
Вестник машиностроения
7.3.2
СТИН
7.3.3
Машинострои-тель
7.3.4
Технология машиностроения
7.3.5
Сборка в машиностроении, приборостроении
7.3.6
Автоматизация и современные технологии
7.3.7
Вестник ДГТУ
htpp://e-library.ru
C люб. ПК ДГТУ
6.4 Практические (семинарские) и (или) лабораторные занятия
6.4.1
Мельников А.С., Прокопец Г.А.,
Азарова А.И
Выбор метода достижения точности исходного звена размерной цепи путем решения прямой задачи
Изда-тель-ский центр ДГТУ
htpp://de.
dstu.edu.ru
Отк. дос.
логин student
пароль
cdodstu
6.4.2
Мельников А.С., Чаава М.М.
Выявление теоретической схемы базиро-вания детали в сборочной единице
Изда-тель-
Тельский центр ДГТУ
htpp://de.
dstu.edu.ru
Отк. дос.
логин student
пароль
cdodstu
Раздел 7. Материально-техническое обеспечение дисциплины
(приборы, установки, стенды и т.д.)
Для проведения практических занятий и самостоятельной работы используется кафедральный компьютерный класс, в котором установлены 15 компьютеров и который имеет выход как в университетскую информационную сеть, так и в INTERNET.
