Реферат: Титульный лист программы обучения по дисциплине Syllabus

Титульный лист программы обучения по дисциплине

(Syllabus)





Форма

Ф СО ПГУ 7.18.3/37











Министерство образования и науки Республики Казахстан


Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова


Кафедра металлургии


ПРОГРАММА ОБУЧЕНИЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

(Syllabus)


^ Дисциплины «САПР технологических машин»


для студентов специальности 050724 «Технологические машины и оборудование»


Павлодар

Лист утверждения программы обучения по дисциплине (Syllabus)





Форма

Ф СО ПГУ 7.18.3/38









УТВЕРЖДАЮ
Декан ФММиТ

___________Т.Т. Токтаганов

«___»________20__г


Составитель: старший преподаватель Тусупбекова М.Ж.

^ Кафедра металлургии

Программа обучения по дисциплине (Syllabus)


по дисциплине «САПР технологических машин» для студентов специальности 050724 «Технологические машины и оборудование»


Программа разработана на основании рабочей учебной программы, утвержденной «__»_________20_г.


Рекомендована на заседании кафедры «__»_________20_г.

протокол №___


Заведующий кафедрой __________ М.М. Суюндиков


Одобрена учебно-методическим советом факультета металлургии, машиностроения и транспорта

«__»________20_г. Протокол №___


Председатель УМС ____________ Ж.Е. Ахметов


^ 1 Сведения о преподавателях и контактная информация


Старший преподаватель Тусупбекова М.Ж., лекции, практические, лабораторные занятия

Тел. (8-3182) 450961

Приемные часы 900 – 1100 каждую пятницу № ауд. Б1-234


^ 2 Данные о дисциплине

Курс 3 (6 семестр – экзамен)


3 Трудоемкость дисциплины

Семестр

Количество кредитов

Количество контактных часов по

видам аудиторных занятий

Количество часов самостоятельной работы студента

Формы контроля

всего

лекции

практ

лабораторные

всего

СРСП

6

3

45

15

15

15

90

45

экзамен



^ 4 Цель дисциплины.

Ознакомить будущих специалистов с системами автоматизированного проектирования (САПР) машин и технологических процессов, современными разработками и основными направлениями развития автоматизированного проектирования металлургических машин и технологической подготовки их производства.


^ 5 Задачи дисциплины.

Дать будущим специалистам знания в области систем автоматизированного проектирования (САПР) машин и технологических процессов, познакомить с современными разработками и основными направлениями развития автоматизированного проектирования металлургических машин и технологической подготовки их производства.


^ 5 Требования к знаниям и умениям и навыкам

знать:

о принципах автоматизированного проектирования машин и технологических процессов в машиностроении;

структуру и возможности современных САПР.

уметь:

использовать элементы систем автоматизированного проектирования при решении технологических и конструкторских задач;

работать с базами данных, подсистемами и пакетами прикладных программ, формирующими системы автоматизированного проектирования машин и технологических процессов их изготовления.


Содержание:

Организация процесса проектирования объектов техники, основные принципы построения и структура САПР, состав и виды обеспечения САПР, САПР технологических процессов и технологической подготовки производства, анализ рабочих процессов металлургических машин с применением ЭВМ, элементы САПР металлургических машин.


6 Пререквизиты

информатика, инженерная графика, основы конструирования машин, конструирование металлургических машин.

7 Постреквизиты

Механическое оборудование металлургических заводов, основы проектирования и проектирование металлургических объектов.


^ 8 Тематический план дисциплины

№ п/п

Наименование тем
^ Количество часов
Лекц.

Практ.

Лаб.

СРС

1

2

3

4

5

6

1

Введение

1










2

Уровни, аспекты и этапы проектирования.

1







5

3

Типовые проектные процедуры.

1







5

4

Математические модели.

2

5




10

5

Постановка и подходы к решению задач анализа.

1







10

6

Постановка и подходы к решению задач синтеза.

1







5

7

Методы получения математических моделей технических объектов на микро уровне.

1

5




5

8

Основные положения получения математических моделей технических объектов на макро уровне.

1

2




5

9

Методы получения математических моделей технических систем на макро уровне.

1







5

10

Имитационное моделирование сложных систем на мета уровне.

1







10

11

Процедуры параметрической оптимизации.

1







5

12

Автоматизированная обработка данных экспериментальных исследований технологических машин.

1




10

5

13

Основные концепции графического программирования.

1

3

10

10

14

Системы геометрического моделирования.

1




10

10

ИТОГО
15 15 30 90


^ 9 Краткое описание дисциплины
Автоматизация процесса проектирования в целом и системах автоматизированного проектирования технических объектов. Экономические и технические аспекты освоения и внедрения САПР. Основные принципы построения и структура САПР. Состав, виды обеспечения САПР. САПР «AutoCAD», «T-FLEX CAD», «Компас CAD».


10 Компоненты курса
^
Тема 1. Введение
Содержание курса. Автоматизация проектирования – неотъемлемая составляющая современного научно-технического прогресса. Проектирование технических объектов без автоматизации требует чрезмерно больших временных и людских ресурсов.

Значительный рост вычислительной мощности компьютеров и широкое распространение программного обеспечения проектирования и производства привели к тому, что инженеры могут использовать системы автоматизированного проектирования (САПР) для решения повседневных задач, а не только для подготовки наглядных иллюстраций. Международная конкуренция, увеличение числа опытных специалистов и повышенные требования к качеству заставляют владельцев предприятий автоматизировать проектирование и производство.

В рамках САПР технологических машин происходит практическая реализация целей и идей автоматизации проектирования, которая является основным способом повышения производительности труда инженерно-технических работников занятых проектированием. Проблема создания и успешной эксплуатации САПР технологических машин может быть решена только при наличии соответствующих инженерных кадров.

Тема 2. Уровни, аспекты и этапы проектирования

Проектирование технических объектов. Иерархические уровни описаний проектирующих объектов. Аспекты проектируемых объектов. Нисходящее и восходящее проектирование. Внешнее и внутреннее проектирование. Унификация проектных решений и процедур. Виды описаний проектируемых объектов и классификация их параметров.

Тема 3. Типовые проектные процедуры.

Классификация типовых процедур (задач) проектирования. Процедуры анализа и синтеза. Одновариантный и многовариантный анализ. Структурный и параметрический синтез. Типичная последовательность проектных процедур. Примеры маршрутов проектирования технических объектов. Режимы проектирования в САПР.

Тема 4. Математические модели.

Требования к математическим моделям. Классификация математических моделей. Математические модели, относящиеся к микро-, макро- и мета уровням. Методика получения математических моделей элементов. Преобразование математических моделей в процессе рабочих программ анализа. Формализация получения математических моделей систем (ММС).

Тема 5. Постановка и подходы к решению задач анализа.

Требования к методам и алгоритмам анализа. Математическая постановка типовых задач анализа. Анализ динамических процессов функционирования объектов, анализ статических состояний объектов, анализ частотных характеристик, анализ устойчивости, анализ чувствительности, статистический анализ. Выбор численных методов для решения задач анализа. Особенности постановки и решения задач анализа на мета уровне.

Тема 6. Постановка и подходы к решению задач синтеза.

Классификация задач параметрического синтеза. Математическая формулировка основной задачи оптимизации параметров и допусков. Разновидности постановок задач параметрического синтеза. Классификация задач структурного синтеза. Описание структур проектируемых объектов в виде И-ИЛИ дерева. Подходы к решению задач структурного синтеза.

Тема 7. Методы получения математических моделей технических объектов на микро уровне.

Краевые задачи при проектировании технических объектов. Применение метода конечных элементов. Применение метода конечных разностей. программные комплексы на основе методов конечных разностей и конечных элементов. Применение методов граничных элементов.

Тема 8. Основные положения получения математических моделей технических объектов на макро уровне.

Общие сведения о моделировании на макро уровне. Аналоги компонентных уравнений. Аналоги топологических уравнений. Получение эквивалентных схем технических объектов. Эквивалентные схемы механической поступательной, механической вращательной, гидравлической (пневматической), электрической и тепловой подсистем. Рекомендации к составлению эквивалентных схем. Типы связей между подсистемами различной физической природы. Сложные модели элементов технических объектов.

Тема 9. Методы получения математических моделей технических систем на макро уровне.

Элементы теории графов, матрица инциденций. Метод получения топологических уравнений, М-матрица. Обобщенный метод получения математических моделей систем, матрица Якоби. Табличный метод получения математических моделей систем. Узловой метод получения математических моделей систем. Метод переменных состояния. Математические модели технических объектов для получения частотных характеристик.

Тема 10. Имитационное моделирование сложных систем на мета уровне.

Сущность имитационного моделирования. Понятие о модельном времени. Способы организации квазипараллелизма в имитационных моделях. Технология моделирования сложных систем. Построение моделей сложных систем. Испытание имитационной модели.

Тема 11. Процедуры параметрической оптимизации.

Общие сведения. Постановка задач оптимизации. Методы поиска экстремума без ограничений. Методы нелинейного программирования с ограничениями. Подходы к постановке и решению обобщенных задач оптимизации. Программное обеспечение методов оптимизации.

Тема 12. Автоматизированная обработка данных экспериментальных исследований технологических машин.

Основные методы автоматизированной обработки данных. Применение методов интерполяции данных. Выбор аппроксимирующих функций. Программная реализация методов обработки данных. Обработка статистических данных. стандартные программы корреляционного и регрессионного анализа.

Тема 13. Основные концепции графического программирования.

Функциональные графические программы. Графическое построение в декартовой и полярной системах координат. Пакеты сервисных программ. Языки графического программирования. Виды операторов. Порядок размещения операторов. Основные принципы графических расширителей проблемно-ориентированных языков. Языковой интерфейс ядра графической системы. Графические драйвера для устройства отображения с помощью дисплеев и графопостроителей.

Тема 14. Системы геометрического моделирования.

Системы каркасного моделирования. Системы поверхностного моделирования. Системы твердотельного моделирования. Немногообразные системы моделирования. Системы моделирования устройств. Моделирование для Web.


Содержание практических занятий

Тема 1. Математические модели.

Занятие №1. Простые вычисления с использованием программы Mathcad.

Занятие №2. Физические вычисления с использованием единиц измерения с использованием программы Mathcad.

Тема 2. Методы получения математических моделей технических объектов на микро уровне.

Занятие №3. Аналитические вычисления с использованием программы Mathcad.

Тема 3. Основные положения получения математических моделей технических объектов на макро уровне.

Занятие №4. Анализ результатов испытаний с использованием программы Mathcad.

Занятие №5. Построение графиков с использованием программы Mathcad.

Тема 4. Основные концепции графического программирования.

Занятие №6. Проектирование технологического процесса изготовления детали «Шайба» методом листовой штамповки.

Занятие №7. Проектирование технологического процесса изготовления детали «Гайка» методом листовой штамповки.

Занятие №8. Проектирование технологического процесса изготовления детали «Скоба» методом листовой штамповки.


Содержание лабораторных занятий

Тема 1. Автоматизированная обработка данных экспериментальных исследований технологических машин.

Занятие №1. Начало работы с пакетом AutoCAD

Занятие №2. Создание и редактирование чертежей в AutoCAD.

Занятие №3. Оформление чертежей в AutoCAD.

Тема 2. Основные концепции графического программирования.
^ Занятие №4. Знакомство с системой КОМПАС-3D LT Занятие №5. Приемы работы с инструментами КОМПАС-3D LT.
Занятие №6. Создание сборочного чертежа и спецификации в КОМПАС-3D LT.

Тема 3. Системы геометрического моделирования.

Занятие №7. Трехмерное проектирование в КОМПАС-3D LT.


Содержание самостоятельной работы студента

Перечень видов СРС


№

Вид СРС

Форма отчетности

Вид контроля

Объем в часах

1

Подготовка к лекционным занятиям

Конспект


Участие на занятии

10

2

Подготовка к лабораторным работам

Шаблон отчета

Допуск к ЛР

10

1

Подготовка к практическим занятиям

Шаблон отчета

Участие на занятии

10

2

Изучение материала, не вошедшего в содержание аудиторных занятий

Конспект


Устный опрос

25

3

Подготовка к контрольным мероприятиям




РК 1, РК 2, тестирование и др.

5


^ Темы, предлагаемые студентам для самостоятельного изучения

Тема 1– Основные понятия системотехники.

Рекомендуемая литература: [2], 15 – 17 стр.

Тема 2 – Этапы жизненного цикла промышленных изделий.

Рекомендуемая литература: [2], 25 – 27 стр.

Тема 3 – Методы получения математических моделей технических объектов на макро-уровне.

Рекомендуемая литература: [2], 88 – 100 стр.

Тема 4 – Метод получения математических моделей технических объектов на микро-уровне.

Рекомендуемая литература: [2], 114 – 118 стр.

Тема 5 – Постановка и подходы к решению задач синтеза.

Рекомендуемая литература: [2], 171 – 178 стр.

Тема 6 – Интерфейс программы T-FLEX CAD.

Рекомендуемая литература: [13].


^ Календарный график контрольных мероприятий

по выполнению и сдаче заданий по выполнению и сдаче заданий на СРС и работе на занятиях по дисциплине «САПР технологических машин» для студентов заочной формы обучения специальности 050724 «Технологические машины и оборудование».


^ 1 рейтинг (6 семестр)

Недели

Макс. балл за 1 занятие

1

2

3

4

5

6

7

8

Всего

Максимальный балл

13

29

29

29

100

Посещение и подготовка к лекциям

Вид СРС/форма отчётн.

 

ДЗЛ 1,2

ДЗЛ 3,4

ДЗЛ 5,6

ДЗЛ 7,8

12

Форма контроля

 

У

У

У

У

Макс.балл

1

3

3

3

3

Посещение и подготовка к лаборат. работам

Вид СРС/форма отчётн.

 

ДЗлаб1

ДЗлаб2

ДЗлаб3

ДЗлаб4

44

Форма контроля

 

Д




Д




Макс.балл

1+5

2+6

12

12

12

Посещение и подготовка к практ. работам

Вид СРС/форма отчётн.

 

 




 

О

 




 

О

19

Форма контроля

 

 




 ДЗПр 1




ДЗПр 2




ДЗПр3




Макс.балл

1+5

1 




6 




6 




6 




Самостоятельное изучение материала

Вид СРС/форма отчётн.

 

 

ДЗ СИ1

ДЗ СИ2

ДЗ СИ3

ДЗ СИ4

ДЗ СИ5

ДЗ СИ6

ДЗ СИ7

25

Форма контроля

 

 

К

К

К

К

К

К

К

Макс.балл




 

1

4

4

4

4

4

4

^ 2 рейтинг (6 семестр)

Недели

Макс.балл за 1 занятие

9

10

11

12

13

14

15




Всего

Максимальный балл за неделю

17

29

29

25

100

Посещение и подготовка к лекциям

Вид СРС/форма отчётн.

 

ДЗЛ 9,10

ДЗЛ 11,12

ДЗЛ 13,14

ДЗЛ 15

10

Форма контроля

 

У

У

У

У

Макс.балл

1

3

3

3

1

Посещение и подготовка к лаборат. работам

Вид СРС/форма отчётн.

 

ДЗлаб5

ДЗлаб6

ДЗлаб7




38

Форма контроля

 

Д




Д




Макс.балл

1+5

2+6

12

12

6

Посещение и подготовка к практ. работам

Вид СРС/форма отчётн.

 

 




ДЗПр




 ДЗПр




 ДЗПр




19

Форма контроля

 

 










 




 




Макс.балл

 1+5

1




6




6 




6 




Самостоятельное изучение материала

Вид СРС/форма отчётн.

 

ДЗ СИ8

ДЗ СИ9

ДЗ СИ10

ДЗ СИ11

ДЗ СИ12

ДЗ СИ13

ДЗ СИ14




33

Форма контроля

 

К

К

К

К

К

К

К




Макс.балл

 

1

4

4

4

4

4

4+8





Условные обозначения: ДЗПр 1 – домашнее задание на подготовку к лекциям №1, У - участие в учебном процессе, Д – допуск, ЭЧ – электронный чертеж, ДЗСИ1 – домашнее задание №1 на самостоятельное изучение материала; Р – реферат.


^ Методика расчета итогового рейтинга


Итоговая оценка складывается из оценок Рейтинга Допуска (РД) и Итогового Контроля (ИК) с учетом их весовых долей (ВДРД и ВДИК).


^ И = РДВДРД + ИКВДИК


Ученым советом университета установлены следующие весовые доли по видам контроля и текущей успеваемости.


Вид итогового

контроля

Вид контроля

Весовые доли

Экзамен

Экзамен (ВДИК)

0,4

Контроль текущей успеваемости (ВДРД)

0,6


Оценка рейтинга допуска студента по дисциплине за семестр равна


РД = (Р1 + Р2)/2


Рейтинг (Р1 и Р2) студента определяется по формуле


Р1(2) = ТУ1(2)0,7 + РК1(2)0,3


Текущая Успеваемость (ТУ) определяется по 100 бальной шкале (см. Календарный график контрольных мероприятий).

Оценка Рубежного Контроля (РК) так же определяется по 100 бальной шкале.

Оценка Итогового Контроля (ИК) то же определяется по 100 бальной шкале.

Итоговый рейтинг по дисциплине в баллах в соответствии с таблицей переводится в цифровой эквивалент, буквенную и традиционную оценку и вносится в «Журнал учебных достижений обучающихся» и «Рейтинговую ведомость».


Итоговая оценка в баллах (И)

Цифровой эквивалент баллов (Ц)

Оценка в буквенной системе (Б)

Оценка по традиционной системе (Т)

Экзамен, диф. зачет

Зачет

95-100

4

А

Отлично

Зачтено

90-94

3,76

А-

85-89

3,33

В+

Хорошо

80-84

3,0

В

75-79

2,67

В-

70-74

2,33

С+

Удовлетворительно

65-69

2,0

С

60-64

1,67

С-

55-59

1,33

D+

50-54

1,0

D

0-49

0

F

Не удовлетворительно

Не зачтено


^ 11 Политика курса


По кредитной технологии обучения для всех курсов и по всем дисциплинам ПГУ им. С. Торайгырова применяется рейтинговый контроль знаний студентов.

Рейтинг дисциплины, которая включена в рабочий учебный план специальности, оценивается по 100-балльной шкале.

Самостоятельная работа включает в себя теоретическое изучение вопросов, касающихся тем лекционных, практических занятий, которые не вошли в теоретический курс или же были рассмотрены кратко, их углубленная проработка по рекомендуемой литературе.

Теоретическая проработка каждой темы должна заканчиваться составлением конспекта по изученным вопросам, предоставлением конспекта на проверку преподавателю.

Самостоятельная работа студента с преподавателем включает в себя более углубленное изучение и закрепление тем лекционных занятий. Для занятий СРСП студент готовится по материалам темы и отвечает на поставленные вопросы. В случае пропуска занятий, студент может сдать пропущенный материал на следующей неделе.

Первый и второй рубежный контроль проводится в виде опроса по пройденным темам, по билетам или тестам и оценивается по 100 бальной системе.

К рубежному контролю (РК) по дисциплине допускаются студенты, имеющие баллы по Текущему Контролю (ТУ).

Рейтинг не определяется, если студент не прошел Рубежный Контроль (РК) или получил по РК менее 50 баллов. В данном случае декан устанавливает индивидуальные сроки сдачи РК.

В конце 6-го семестра предусмотрен экзамен.

Экзамен проводится по билетам, содержащим по три вопроса в каждом, или по тестам с вариантами по 50 вопросов. Экзамен оценивается по стобалльной системе.

К итоговому контролю (ИК) по дисциплине допускаются студенты, выполнившие все требования рабочей учебной программы (выполнение и сдача всех лабораторных и практических работ, работ и заданий по СРС и СРСП), получившие положительную оценку за защиту курсовой работы (семестровой работы) и набравшие рейтинг допуска (не менее 50 баллов).

Итоговая оценка по дисциплине подсчитывается только в том случае, если обучающийся имеет положительные оценки, как по рейтингу допуска, так и по итоговому контролю. Не явка на итоговый контроль по неуважительной причине приравнивается к оценке «не удовлетворительно».

Я прошу Вас не опаздывать на занятия, не входить в аудиторию после преподавателя! за опоздание на занятие студент не допускается на занятие, т.к. он нарушает ход учебного занятия. Также за нарушение дисциплины студент удаляется из аудитории и проставляется 0 баллов.

Списывание при сдаче экзамена не допустимо. За списывание на контрольном мероприятии студент удаляется из аудитории и ему выставляется 0 баллов.

Если в силу каких-либо уважительных причин вы отсутствовали во время проведения контрольного мероприятия, вам предоставляется возможность пройти его в дополнительно назначенное преподавателем время (РК и ИК сдаются с разрешения декана), в противном случае вы получаете «0» баллов.


12 Литература


Основная литература

Норенков И.П. Основы автоматизированного проектирования. Учебник для ВУЗов – М.: Изд. МГТУ им. Баумана, 2000.

Разработка САПР: в 10 книгах. Под ред. Петрова А.В. – М.: Высшая школа, 1990.

Сержанов Р.И., Биякаева Н.Т. Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «САПР технологии и оборудования КШП». Павлодар: ПГУ им. С. Торайгырова, 2004. – 30 с.

Сержанов Р.И., Джиенбаева Ж.К. Автоматизация черчения отливок и поковок. Методические указания. Павлодар: ПГУ им. С. Торайгырова, 2004.

Быков В.П. Методическое обеспечение САПР в машиностроении, 1989.

Омура Д. AutoCAD 2002. М.: лори, 2002. – 788с.

AutoCAD 2000. Библия пользователя. Пер. с анг. – М.: Издательский дом “Вильямс”, 2003. – 1040 с.

Кондрашев В.Е., Королев С.Б. Matlab как система программирования научно-технических расчетов. М. Мир, 2002. – 350 с.
^
Дополнительная литература
Норенков И.П. Разработка систем автоматизированного проектирования: Учебник для ВУЗов. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1994. – 207 с.

Системы автоматизированного проектирования изделий и технологических процессов в машиностроении / Под ред. Р.А. Аллика – Л.: Машиностроение, 1986. – 319 с.

Фурунжиев Р.И. САПР, или как ЭВМ помогает конструктору. М.: Высшая школа, 1987. – 205 с.

Неуструев А.А. Принципы разработки САПР ТП литейного производства / Литейное производство. – 1990. № 10.

AutoCAD 2002, 2002 LT6 20007 Справочник команд. – М.: Высшая школа, 1987. – 205с.

Сержанов Р.И., Быков П.О. Системы управления базами данных. Методические указания. – Павлодар: ПГУ им. С.Торайгырова. 2003. 36 с.

Алиев Ч.А., Тетерин г.П. Системы автоматизированного проектирования технологии горячей объемной штамповки. М.: машиностроение, 1987. – 220 с.