ВВЕДЕНИЕ 6
1 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 8
1.1 Общие сведения о техническом контроле 8
1.2 Автоматизация проектирования технологий контроля на координатно-измерительных машинах 13
1.3 Сравнение координатно-измерительных машин 14
1.4 Описание и работа учебной КИМ с ЧПУ модели НИИК-701 20
2 АНАЛИЗ, СИСТЕМАТИЗАЦИЯ И ОТБОР ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ЧАСТИ СОДЕРЖАНИЯ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ РАЗРАБОТКИ
ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ 28
2.1 Требования, предъявляемые к методическим указаниям 28
2.2 Методика проведения лабораторных работ 34
2.3 Разработка алгоритма проведения лабораторных работ на КИМ 35
3 РАЗРАБОТКА МЕТОДИЧЕСКИХ УКАЗАНИЙ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ
ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ УЧЕБНОЙ КИМ 40
3.1 Лабораторная работа №1 «Калибровка щупа на координатно-измерительной машине» 41
3.2 Лабораторная работа №2 «Математическое базирование детали типа
«Корпус» на координатно-измерительной машине» 43
3.3 Лабораторная работа №3 «Создание стратегии измерения линейных
параметров деталей» 44
3.4 Лабораторная работа №4 «Создание стратегии измерения угловых
параметров деталей» 46
3.5 Лабораторная работа №5 «Создание стратегии измерения отклонений
формы и расположения поверхностей» 47
3.6 Лабораторная работа №6 «Комплексное задание» 49
3.7 Оценка эффективности обучения на учебной КИМ 50
4 РАЗРАБОТКА ВИДЕОУРОКОВ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ
ЗАНЯТИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ УЧЕБНОЙ КИМ 55
5 РЕЗУЛЬТАТЫ АПРОБАЦИИ ПРОВЕДЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ С
ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ УЧЕБНОЙ КИМ 57
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 59
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 62
ПРИЛОЖЕНИЕ А - Методические указания для выполнения лабораторных работ с использованием учебной координатно-измерительной машины 67
ПРИЛОЖЕНИЕ Б - Ход занятий лабораторных работ 135
ПРИЛОЖЕНИЕ В - Перечень опубликованных статей 136
В современном мире автоматизация процесса измерения является важной производственной задачей для повышения качества машиностроительного производства. Современное метрологическое обеспечение повышает эффективность производства и качества выпускаемой продукции, а также дает возможность получать достоверные результаты измерений на каждом этапе производства. В связи с этим, в технологический процесс внедряются автоматизированные средства измерения, а именно координатно-измерительные машины.
Высококвалифицированный персонал - это достаточно важный элемент конкурентоспособности любого предприятия. Для работы на КИМ необходимы специалисты в области координатных измерений. Специалист в данной области должен обладать определенным рядом компетенций для того, чтобы получать надёжные результаты. На подготовку таких специалистов направлено введение нового поколения Федеральных государственных образовательных стандартов высшего образования [6].
Главными целями в реализации ФГОС ВО являются компетенции, которые студенты получают в ходе обучения. Под термином компетенция понимается способность применять полученные знания, умения, а также личностные качества в определенной области для успешной профессиональной деятельности.
В соответствии с новыми требованиями ФГОС, образовательные про-граммы дисциплин должны быть ориентированы на повышение качества под-готовки специалистов на основе создания механизмов эффективного освоения студентами компетенций, необходимых в профессиональной деятельности.
Так как КИМ - это современное средство измерения, необходимо включать в программу для подготовки специалистов в высших учебных заведениях, колледжах и других образовательных учреждениях обучение на КИМ в виде теоретических и лабораторных занятий. Такое обучение позволяет повысить уровень технической грамотности обучающихся, тем самым, создавая базу для дальнейшего совершенствования их знаний в области координатных измерений.
Учебная КИМ с ЧПУ модели НИИК-701 была установлена в учебно-демонстрационном центре технологий машиностроения на базе института инженерно-педагогического образования Российского государственного профессионально-педагогического университета. В связи с этим, возникла необходимость разработать методические указания для проведения лабораторных занятий с использованием координатно-измерительной машины [6].
Вышеизложенное обуславливает актуальность темы выпускной квалификационной работы: «Разработка методических указания для проведения лабораторных работ с использованием учебной координатно-измерительной машины».
Объект: учебная координатно-измерительная машина с числовым программным управлением модели НИИК-701.
Предмет: разработка методических указаний для проведения лабораторных занятий с использованием координатно-измерительной машины.
Целью выпускной квалификационной работы является разработка методических указания для проведения лабораторных работ с использованием учебной координатно-измерительной машины.
Задачи выпускной квалификационной работы:
- проанализировать литературные источники;
- раскрыть общие сведения о техническом контроле;
- провести сравнение координатно-измерительных машин;
- выполнить описание работы учебной КИМ с ЧПУ модели НИИК-701;
- провести анализ, систематизацию и отбор теоретической части содержания учебного материала для разработки лабораторных работ;
- разработать алгоритм проведения лабораторных работ на учебной КИМ;
- разработать методические указания для лабораторных занятий;
- разработать видеоуроки для проведения лабораторных занятий с использованием учебной КИМ;
- определить критерии оценки эффективности обучения на КИМ и в ходе апробации проверить результативность разработанных методических указаний
По итогам выполнения выпускной квалификационной работы разработаны методические указания для проведения лабораторных работ с использованием учебной координатно-измерительной машины.
В результате проделанной работы были выполнены поставленные задачи.
Проанализированы литературные источники, которые были необходимы для выполнения ВКР, а именно: нормативно-правовые документы (законы, приказы), стандарты, однотомные издания, статьи из журналов и сборников по материалам конференций, а также электронные ресурсы.
Приведены общие сведения о техническом контроле в соответствии с ГОСТ 16504-81 «Система государственных испытаний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения». Технический контроль - это проверка соответствия объекта установленным техническим требованиям.
Проведено сравнение трехкоординатных измерительных машин моделей DEA Global Classic и CimCore 7540. Сравнение показало, что портативная КИМ модели CimCore 7540 точнее и удобнее в использовании, чем стационарная КИМ модели DEA Global Classic.
Выполнено описание работы учебной КИМ с ЧПУ модели НИИК-701. Такие КИМ применяются для выполнения лабораторных работ в высших учебных заведениях, колледжах, профессиональных центрах по подготовке и пере-подготовке кадров. Измерения на КИМ производятся в прямоугольной декартовой системе координат, затем происходит математическая обработка измеренных координат и определяются линейные и угловые размеры, а также отклонения формы и расположения. Основным преимуществом современных КИМ является возможность полной автоматизации как на этапе реализации координатного метода измерений, так и на этапе обработки результатов этих измерений.
Проведен анализ, систематизация и отбор теоретической части содержания учебного материала для разработки лабораторных работ. Определены требования, предъявляемые к методическим указаниям, а именно к структуре и к содержанию. Методические указания должны быть четкими, ясными и доступными для студентов, описание заданий должно быть структурировано и оптимально по объему. Также, раскрыто понятие лабораторной работы и проанализирована методика ее проведения.
Разработан алгоритм проведения лабораторных работ на учебной КИМ, который направлен на адаптацию преподавателей кафедры инжиниринга и профессионального обучения в машиностроении и металлургии к обучению студентов на современной учебной КИМ. Алгоритм построен с учетом положений процессного подхода, согласно которому деятельность представлена как совокупность взаимосвязанных процессов, «выход» предыдущего процесса является «входом» в последующий процесс. Для каждого процесса определены «входы» и «выходы». В алгоритме приведено краткое описание всех действий, направленных на обучение студентов работе на КИМ.
Разработаны методические указания для проведения лабораторных работ с использованием учебной КИМ по дисциплине «Технический контроль в машиностроении», а также при реализации дополнительных образовательных программ, которые находятся на стадии разработки. Данные методические указания включают в себя шесть лабораторных работ:
1. Лабораторная работа №1 «Калибровка щупа на координатно-измерительной машине»;
2. Лабораторная работа №2 «Математическое базирование деталей типа «Корпус» на координатно-измерительной машине»;
3. Лабораторная работа №3 «Создание стратегии измерения линейных параметров деталей»;
4. Лабораторная работа №4 «Создание стратегии измерения угловых параметров деталей»;
5. Лабораторная работа №5 «Создание стратегии измерения отклонений формы и расположения поверхностей»;
6. Лабораторная работа №6 «Комплексное задание».
Также, разработано пять видеоуроков для проведения лабораторных работ, которые позволят обучающимся воспринять новую для них информацию и применить ее на практике, а также помогут преподавателям в процессе проведения занятий. Шестая, завершающая лабораторная работа не предусматривает видеоурока, так как она должна быть сделана студентом самостоятельно, на основе уже выполненных лабораторных работ.
Определены критерии оценки эффективности обучения на КИМ и в ходе апробации проверена результативность разработанных методических указаний. Проведенные лабораторные работы были полезны и интересны студентам. Психологические и эмоциональные реакции обучающихся носили позитивный характер. Им понравился настолько автоматизированный и инновационный характер контроля параметров деталей. Вопросы, замечания и комментарии, о которых говорили обучающиеся, помогли нам усовершенствовать методические указания для того, чтобы они стали более понятны при обучении.
Таким образом, проделанная работы должна помочь студентам освоить работу на учебной координатно-измерительной машине, а также приобрести новые компетенции, предусмотренные учебной программой, для будущего выполнения своих трудовых функций, как на предприятиях, при техническом контроле, так и в образовательных учреждениях, при обучении студентов.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
