Информационно-измерительные и управляющие системы в машиностроении

Цели и задачи дисциплины

Цель изучения дисциплины — изучение теоретических основ и принципов организации метрологического обеспечения высокоэффективных автоматизированных машиностроительных производств, получения практических навыков проектирования методик и технологических процессов измерений, испытаний, контроля изделий машиностроения, разработки специализированных и выбора универсальных автоматизированных измерительных систем. Задачи преподавания дисциплины — обучение самостоятельной работе по постановке и последовательному многовариантному решению проектных и практических задач по выбору и эффективной эксплуатации в машиностроительном производстве различных типов информационно-измерительных и управляющих систем, ознакомление с их устройством, принципами действия, с различными методами измерений, испытаний, контроля и управления ходом технологического процесса металлообработки.

Краткое содержание дисциплины

Метрологическое обеспечение автоматизированного машиностроительного производства. Основы метрологии и технических измерений. Термины и определения. Классификация средств измерений. Информационно-измерительные и управляющие системы (ИИиУС) – основной элемент технологического и метрологического обеспечения автоматизированного машиностроительного производства. Анализ технических и метрологических характеристик ИИиУС и их элементов. Этапы проектирования методик измерения и технологических процессов технического контроля. Автоматизация процессов измерения и контроля. Степень и уровни автоматизации технического контроля. Особенности конструкций и функциональных возможностей современных автоматизированных измерительных приборов и систем. Мехатронные модули – основа современных автоматизированных средств измерения. Информационное, алгоритмическое и программное обеспечение процессов технического контроля и управления. Особенности размерно-точностного проектирования в CALS-технологиях. Обеспечение единого информационного пространства для использования массива данных о геометрических размерах и допусках деталей и изделий на основных этапах жизненного цикла: проектирование, производство, контроль, эксплуатация. Измерительные системы на основе ручных средств измерения. Ручные автоматизированные средства измерения: базовые возможности, конструктивные особенности. Дополнительные средства оснащения, механические модули и электронные компоненты для расширения функциональных возможностей ручных средств измерения. Компьютерные системы и специализированное программное обеспечение для анализа метрологической информации. Автоматизированные системы контроля параметров зубчатых колес, зуборезного инструмента, резьбовых поверхностей. Оптические системы для контроля типовых деталей, режущих инструментов и настройки инструментальных комплектов. Специали-зированные измерительные системы для контроля прецизионных деталей и инструментов, диагностики оборудования. Автоматизированные системы контроля шероховатости, отклонений формы и расположения поверхностей. Системы для автоматизированной поверки и калибровки средств измерения, диагностики точностных параметров оборудования. Координатно-измерительные машины и системы (КИС). Теоретические основы координатной метрологии. Оборудование и программно-методическое обеспечение координатных измерений геометрических параметров типовых деталей. Варианты дополнительного оснащения универсальных КИС, особенности методик координатных измерений и программного обеспечения для контроля прецизионных деталей и инструментов со сложнопрофильными поверхностями. Специализированные КИМ и КИС для контроля прецизионных деталей и инструментов со сложнопрофильными поверхностями. Оптические и контактные КИМ и КИС для контроля типовых деталей, режущих инструментов и настройки инструментальных комплектов. Информационно-измерительные и управляющие системы для автоматизированного контроля и технической диагностики в процессе обработки на станках с ЧПУ. Конструкции, схемы установки на станках контактных и бесконтактных датчиков для контроля размеров заготовки и диагностики состояния режущих инструментов. Типовые циклы измерения современных систем ЧПУ. Системы автоматического управления циклами обработки на шлифовальных станках.

Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

Выпускник должен обладать:

ПК-1 Способен разрабатывать и внедрять эффективные технологии изготовления машиностроительных изделий, участвовать в модернизации и автоматизации действующих и проектировании новых машиностроительных производств различного назначения, средств и систем их оснащения, организовывать и эффективно осуществлять контроль качества технологических процессов и готовой продукции
ПК-2 Способен участвовать в разработке проектов машиностроительных изделий, технологических процессов и производств, с использованием современных цифровых системы автоматизированного проектирования, разрабатывать обобщенные варианты решения проектных задач, анализировать и выбирать оптимальные решения, определять показатели технического уровня проектируемых процессов машиностроительных производств
ПК-5 Способен выполнять разработку функциональной, логической, технической и экономической организации машино-строительных производств, их элементов, технического, алгоритмического и про-граммного обеспечения, обеспечивать эффективность, качество и производительность киберфизических систем и технологий на основе современных методов, средств и систем автоматизированного проектирования