Проектирование технологической оснастки на основе проведения лабораторных работ по курсу «Обработка конструкционных материалов» | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 4 января, печатный экземпляр отправим 8 января.

Опубликовать статью в журнале

Библиографическое описание:

Надеин, В. В. Проектирование технологической оснастки на основе проведения лабораторных работ по курсу «Обработка конструкционных материалов» / В. В. Надеин. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2019. — № 35 (273). — С. 138-141. — URL: https://moluch.ru/archive/273/62252/ (дата обращения: 22.12.2024).



В статье рассматривается проектирование технологической оснастки в ходе проведения лабораторных работ по курсу «Обработка конструкционных материалов» как эффективное средство повышения компетентностей студентов инженерных специальностей.

Ключевые слова: машиностроение, технологическая, оснастка, графические дисциплины, образовательный процесс, 3d-моделирование, САПР, проектирование.

Технологическая оснастка в различных отраслях промышленности как средство технологического оснащения является необходимым вариативным звеном технологической системы, позволяющим обеспечить гибкость ассортиментной политики. Особое значение оснастки обосновывается её определяющим влиянием на качество продукта. Конструктивное разнообразие вариантов использования оснастки определяет высокий уровень специализации её производителей.

Основным требованием для современного производства является предоставление наибольшего количества продуктов самого высокого качества по минимальным ценам. В первую очередь, это относится к машиностроению, которое призвано поддерживать техническое развитие всех отраслей народного хозяйства. Реализация этого требования осуществляется как через простой количественный рост производства (увеличение рабочей силы, создание новой техники и модернизация технически устаревших образцов), так и благодаря лучшему применению существующего оборудования, правильно устроенной организации труда, интеграции ведущих технологий.

Интенсификация производства в машиностроении связана с модернизацией средств производства на базе применения новейших достижений науки и техники. Техническое перевооружение, подготовка производства новых видов продукции и усовершенствование средств производства включают процессы проектирования средств технологического оснащения и их изготовление.

Большинство деталей невозможно изготовить без применения технологической оснастки, которая используется для установки, базирования и крепления заготовок. Технологическая оснастка подразделяется на группы: специальную и универсальную [2]. Специальная проектируется и изготавливается в том случае, если невозможно применить универсальную оснастку. Специальная оснастка предназначена для изготовления определенного изделия или для выполнения нескольких операций. При разработке технологического процесса документально определяется (по каталогам, классификаторам и картотеке оснастки и т. д.), применялась ли необходимая оснастка ранее, если нет, то разрабатывается техническое задание и оформляется заказ на ее проектирование и изготовление

Решение задач, поставленных перед машиностроителями, связано с необходимостью проектирования и внедрения прогрессивной технологической оснастки для гибких производственных систем. Правильно спроектированная и изготовленная технологическая оснастка является высокоэффективным средством повышения производительности автоматизированного оборудования, обеспечения требуемой точности изделий, снижения их себестоимости, облегчения и повышения безопасности труда рабочих [1].

На основании широкого и повсеместного использования средств технологической оснастки, позволяющих расширить и актуализировать номенклатуру выпускаемой продукции, обучение системе их проектирования является крайне важной и актуальной задачей курса «Обработка конструкционных материалов». Обучение студентов с применением современных, инновационных технологий позволит осуществлять подготовку высококвалифицированных кадров, востребованных в современных условиях технологического прогресса [5].

Рассмотрим этапы проектирования технологической оснастки на примере лабораторной работы по моделированию проектируемой оснастки.

В качестве проектируемой технологической оснастки принимаем специальное приспособление для сверления отверстия диаметром в 4 мм в детали типа «втулка» (рис. 1).

В процессе проектирования разработаем кондуктор для сверления и зенкерования отверстия в теле детали, создадим сборочный чертеж.

Рис. 1. Обрабатываемая деталь (втулка)

Разработка схемы установки заготовки представлена на рисунках 2, 3.

Рис. 2. Операционный эскиз

С целью обеспечить заданную точность обработки примем схему базирования [3], изображенную на рисунке 3.

Рис. 3. Теоретическая схема базирования: 1,2,3,4 — направляющие явные базы; 5 — установочная явная база; 6 — опорная скрытая база

Разработка эскиза приспособления для сверления и зенкерования отверстия в детали представлена на рисунке 4.

Рис. 4. Кондуктор для сверления и зенкерования отверстия

Далее выполнены в КОМПАС-3D трехмерные модели проектируемой оснастки в соответствии с разработанными эскизными конструктивными решениями (рис. 5).

Рис. 5. 3D-модели проектируемой оснастки

Далее производиться конструирование модели технологической оснастки для сверления отверстия Ø 4 мм — кондуктора.

На рисунке 6 представлена модель кондуктора, проектируемого в лабораторной работе.

Рис. 6. 3D-модель кондуктора

Итогом лабораторной работы является представление к защите чертежа кондуктора и его спецификации (рис. 7).

Рис. 7. Рабочий чертеж проектируемого приспособления, спецификация

В данной лабораторной работе было произведено проектирование специального приспособления, предназначенного для сверления отверстия в детали типа «втулка». С помощью компьютерной системы трехмерного параметрического проектирования КОМПАС-3D была создана 3D модель кондуктора и выполнены рабочие чертежи, создана спецификация.

Применение станочных приспособлений позволяет:

− надежно базировать и закреплять обрабатываемую деталь с сохранением ее жесткости в процессе обработки;

− стабильно обеспечивать высокое качество обрабатываемых деталей при минимальной зависимости качества от квалификации рабочего;

− повысить производительность и облегчить условия труда в результате механизации приспособлений;

− расширить технологические возможности используемого оборудования базирования [2].

В заключение можно отметить, что дисциплина «Обработка конструкционных материалов» отлично сочетается с циклом графических дисциплин, включающих начертательную геометрию, инженерную, техническую и компьютерную графику базирования [4] — это базис, на котором основывается графическая грамотность студентов инженерного факультета. От успешности освоения данных дисциплин, во многом, зависит востребованность нового поколения специалистов цифрового общества 21 века.

Литература:

1. Андреев, Г. Н. Проектирование технологической оснастки машиностроительного производства: учебное пособие / Г. Н. Андреев, В.Ю. Новиков, А. Г. Схиртладзе. — М.: Высшая школа, 1999. — 415 с.

2. Ансеров, М. А. Приспособления для металлорежущих станков / М.: Машиностроение, 1975. — 656 с.

3. Богуцкий, В. Б. Проектирование станочных приспособлений методические указания к практическим занятиям / В. Б. Богуцкий. — Севастополь: СевНТУ, 2006. — 68 с.

4. К вопросу оптимизации визуализации при изучении новых металлических материалов, полученных технологией селективного лазерного спекания (SLS) / Сергеев А. Н., Малий Д. В., Дорохин Ю. С., Сергеева А. В., Медведев П. Н., Надеин В. В., Кудинов Е. А. // Научно-методическая конференция профессорско-преподавательского состава, аспирантов, магистрантов, соискателей ТГПУ им. Л. Н. Толстого «Разработка учебнометодического обеспечения для внедрения инновационных методов обучения при реализации ФГОС ВО». 2018. С. 336–343; [Электронный ресурс]. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=36938660 (дата обращения: 20.08.2019).

5. Надеин В. В., Кувырталова М. А. Педагогические условия реализации инновационных технологий при изучении студентами вуза — будущими инженерами графических дисциплин / В. В. Надеин, М. А. Кувырталова // Университет XXI века. — Тула: Тул. гос. пед. ун-т им. Л. Н. Толстого, 2019.

Основные термины (генерируются автоматически): технологическая оснастка, лабораторная работа, проектируемая оснастка, сверление отверстия, деталь типа, модель кондуктора, обрабатываемая деталь, проектирование, специальное приспособление, технологическое оснащение.


Похожие статьи

Совершенствование подготовки бакалавров по инноватике путем использования обучающих модульных программ

В статье рассматриваются методы подготовки менеджеров в области управления инновациями с точки зрения формирования их профессиональных компетенций средствами учебного процесса. Рассматриваются аспекты использования методов интерактивного обучения, а ...

Совершенствование автоматизации процессов металлургического производства на примере АПП-2 ПАО «НЛМК»

В статье описаны существующие технологии и проблемы процесса нанесения полимерных покрытий на примере производства ПАО «НЛМК» и предложены возможные варианты улучшений процесса с использованием инструментов машинного обучения.

Особенности организации учебной деятельности подростков при изготовлении мебельных изделий на уроках технологии

В статье обоснован процесс организации учебной деятельности старшеклассников в ходе разработанного курса «Проектирование мебельных изделий из древесины».

Электронная справочно-обучающая система поддержки научных разработок

В статье представлены подходы, разрабатываемые авторами на кафедре «Технологические процессы, аппараты и техносферная безопасность» по внедрению результатов научных исследований в практику обучения бакалавров и магистров.

Совершенствование технологического процесса в условиях автоматизированного производства

В статье проведен анализ базового технологического процесса изготовления детали «Корпус» на устаревшем универсальном оборудовании и предложен способ изготовления на станках с числовым программным управление.

Моделирование обработки сложной поверхности детали в составе системы интеллектуальной поддержки инструментального обеспечения машиностроительных производств

Статья посвящена теоретическим и практическим вопросам моделирования процесса обработки сложной поверхности изделия режущим инструментом на основе инвариантного метода профилирования образующей исходной инструментальной поверхности и реализованной в ...

Методика обучения учащихся учебному проектированию на уроках технологии

В статье рассматриваются вопросы, связанные с методикой обучения учащихся учебному проектированию на уроках технологии. В процессе учебного проектирования возникают возможности для использования учащимися своих знаний о механических, физических, хими...

Создание контрольно-оценочных средств расчета общей эффективности работы деревоперерабатывающего оборудования

В статье рассматривается возможность внедрения автоматической системы расчета поставов для работы на лесопильных рамах. Данный алгоритм самостоятельно смоделирован на платформе JavaScript и активно используется в настоящее время в качестве учебного п...

Мультимедийное обеспечение в преподавании междисциплинарного курса «Сварочного производства» в «Тюменском техникуме строительной индустрии и городского хозяйства»

В статье рассматриваются вопросы разработки и использования мультимедийных средств обучения при формировании информационной образовательной среды учебной дисциплины «Технология производства сварных конструкций».

Использование современных компьютерных технологий в подготовке будущих учителей технологии по дизайну костюма

В данной статье рассматривается эффективность использования современных компьютерных технологий (далее — КТ) в подготовке будущих учителей технологии по дизайну костюма. Описаны этапы проектной деятельности, которые проходят студенты при изучении сов...

Похожие статьи

Совершенствование подготовки бакалавров по инноватике путем использования обучающих модульных программ

В статье рассматриваются методы подготовки менеджеров в области управления инновациями с точки зрения формирования их профессиональных компетенций средствами учебного процесса. Рассматриваются аспекты использования методов интерактивного обучения, а ...

Совершенствование автоматизации процессов металлургического производства на примере АПП-2 ПАО «НЛМК»

В статье описаны существующие технологии и проблемы процесса нанесения полимерных покрытий на примере производства ПАО «НЛМК» и предложены возможные варианты улучшений процесса с использованием инструментов машинного обучения.

Особенности организации учебной деятельности подростков при изготовлении мебельных изделий на уроках технологии

В статье обоснован процесс организации учебной деятельности старшеклассников в ходе разработанного курса «Проектирование мебельных изделий из древесины».

Электронная справочно-обучающая система поддержки научных разработок

В статье представлены подходы, разрабатываемые авторами на кафедре «Технологические процессы, аппараты и техносферная безопасность» по внедрению результатов научных исследований в практику обучения бакалавров и магистров.

Совершенствование технологического процесса в условиях автоматизированного производства

В статье проведен анализ базового технологического процесса изготовления детали «Корпус» на устаревшем универсальном оборудовании и предложен способ изготовления на станках с числовым программным управление.

Моделирование обработки сложной поверхности детали в составе системы интеллектуальной поддержки инструментального обеспечения машиностроительных производств

Статья посвящена теоретическим и практическим вопросам моделирования процесса обработки сложной поверхности изделия режущим инструментом на основе инвариантного метода профилирования образующей исходной инструментальной поверхности и реализованной в ...

Методика обучения учащихся учебному проектированию на уроках технологии

В статье рассматриваются вопросы, связанные с методикой обучения учащихся учебному проектированию на уроках технологии. В процессе учебного проектирования возникают возможности для использования учащимися своих знаний о механических, физических, хими...

Создание контрольно-оценочных средств расчета общей эффективности работы деревоперерабатывающего оборудования

В статье рассматривается возможность внедрения автоматической системы расчета поставов для работы на лесопильных рамах. Данный алгоритм самостоятельно смоделирован на платформе JavaScript и активно используется в настоящее время в качестве учебного п...

Мультимедийное обеспечение в преподавании междисциплинарного курса «Сварочного производства» в «Тюменском техникуме строительной индустрии и городского хозяйства»

В статье рассматриваются вопросы разработки и использования мультимедийных средств обучения при формировании информационной образовательной среды учебной дисциплины «Технология производства сварных конструкций».

Использование современных компьютерных технологий в подготовке будущих учителей технологии по дизайну костюма

В данной статье рассматривается эффективность использования современных компьютерных технологий (далее — КТ) в подготовке будущих учителей технологии по дизайну костюма. Описаны этапы проектной деятельности, которые проходят студенты при изучении сов...

Задать вопрос