3725

Основную долю станочного парка в серийном производстве составляют универсальные МРС с РУ, которые, согласно классификации, разработанной еще в 30-х годах академиком Дикушиным В.И., делятся по технологическому признаку на токарные, фрезерные, зубообрабатывающие, шлифовальные и другие станки. Всего таких признаков этой классификации девять. Причем, каждый технологический признак в свою очередь делиться еще на девять признаков по разновидностям технологических операций в пределах одной технологической группы станков.Создание станков с ЧПУ нового поколения непосредственно связано с развитием самих средств автоматизации, которые трансформируются и совершенствуются на базе вычислительной техники.

Тема 2. Научное познание как предмет методологического анализа

Темы рефератов

1. Основные понятия о методологии науки. Познание как процесс. 2.Особенности познавательных способностей человека.

3. Методы научного познания.

4.Специфика открытой и закрытой научной рациональности

Методические указания к подготовке рефератов 1. Раскройте содержание понятия методология науки – учение о методах,

средствах и процедурах научной деятельности, раздел общей методологии познания, а также часть теории научного познания. Любая методология науки исходит из определенной классификации методов научного познания. Зачатки методологических знаний обнаруживаются уже на ранних ступенях развития культуры. Так в Древнем Египте геометрия выступала в форме нормативных предписаний, которые определяли последовательность измерительных процедур при разделе земельных площадей. Важную роль при этом сыграла такая форма социальной деятельности, как обучение трудовым операциям, их последовательности, выбору наиболее эффективного способа действия.

С развитием производства, техники, искусства, элементов науки и культуры в целом методология становится предметом специфической теоретической рефлексии, формой которой выступает, прежде всего, философское осмысление принципов организации и регуляции познавательной деятельности, выделения в ней условий, структуры и содержания знания, а также путей, ведущих к истине.

Проводя методологический анализ научного познания, необходимо отметить, что наука развивается не только путем постепенного накопления, приращения новых знаний. Поворотными пунктами в истории науки становятся научные революции, которые сами по себе - сложнейшее явление, оно детерминируется многими обстоятельствами, в том числе и психологического плана. Революции в науке выражаются в качественном

изменении ее исходных принципов, понятий, категорий, законов, теорий, методов и самого стиля мышления, т.е. в смене научной парадигмы (буквальный смысл этого слова - «образец»). Новая парадигма рождается благодаря проблескам интуиции. Под парадигмой понимают: выработанные и принятые в данном научном сообществе нормы, образцы эмпирического и теоретического мышления, приобретшие характер убеждений; способ выбора объекта исследования и объяснения определенной системы фактов в форме достаточно обоснованных принципов и законов, образующих логически непротиворечивую теорию.

2.Характеризуя познавательные способности человека, необходимо выделить специфику чувственного и рационального познания, а также особенности интуиции, ее свойства и условия проявления. Научное познание

– это особый вид познавательной деятельности. Для подтверждения данного положения необходимо выделить основные признаки, отличающие научное познание от всего многообразия указанных выше видов познания. Как Вы думаете, почему на современном этапе развития науку (научное познание) считают основной формой познавательной деятельности? Знание – результат познавательной деятельности людей, на основе которой возникают цели и мотивы человеческих действий. Другими словами, знание формируется как результат познания и одновременно является предпосылкой его дальнейшего развития. Существуют различные виды познания: мифологическое, религиозное, философское, художественное, обыденное. Дайте краткую характеристику некоторых из этих видов, приведите примеры.

Классификацию знаний можно осуществлять по различным основаниям. По характеру познавательных способностей человека, участвующих в познании, знания бывают: а) перцептивные (основанные на информации, полученной от органов чувств человека при непосредственном контакте с предметами), б) рациональные (отвлеченные, обобщенные, выражающиеся в понятиях, суждениях и умозаключениях), в) предметнопрактические (жизненный опыт, традиции, здравый смысл). По истинности знания бывают: а) достоверные, б) вероятные; в) ошибочные. По степени научности знания могут быть: а) ненаучные (донаучные, обыденные, вненаучные или паранаучные); б) научные (опытные и теоретические). Дайте общую характеристику научного знания, укажите его отличия от существующего многообразия ненаучного знания.

3. В структуре научного познания принято выделять эмпирический, теоретический и метатеоретический уровни. Охарактеризуйте данные уровни, отметьте их общие и отличительные признаки.

Научное познание функционирует, применяя специально разработанные методы. Раскройте содержание понятий «метод», «научный метод»; охарактеризуйте частные, общие и всеобщие методы исследования;

перечислите эмпирические и теоретические методы исследовательской деятельности, расскажите об основных формах научного познания (научный факт, научная проблема, гипотеза, теория, категории, принципы, законы, парадигма).

4.Ответ на третий вопрос целесообразно начать с определения рациональности. Рациональность — тип мышления и соответствующего ему продукта, которые обладают: а) языковой выразительностью; б) определённостью понятий, терминов и состоящих из них суждений, их значение и смысл; в) системностью; г) обоснованностью (наличием логической связи между суждениями); д) открытостью для внутренней и внешней, критики, оснований и средств; е) рефлексивностью (самоуправляемостью процессом мышления); ё) способностью к изменению всех компонентов мышления, включая продукт мышления. Раскройте содержание дефиниции «научная рациональность», охарактеризуйте сложившееся исторические типы научной рациональности: классический, неклассический и постнеклассический. В заключении следует указать, что различают закрытую и открытую рациональность. Закрытая реализуется в режиме заданных целеориентиров, но является универсальной. Рациональное в закрытой рациональности может не быть таковым в открытой. Например, решение производственных проблем не всегда рационально в экологическом контексте. Открытая рациональность не руководствуется принципом: «этого не может быть, потому что не может быть никогда», она основывается на известном шекспировском изречении о тайнах мира, не доступных нашим мудрецам; она позволяет проводить рефлексивный анализ альтернативных познавательных практик, предполагает внимательное и уважительное отношение к альтернативным картинам мира. Открытую рациональность связывают с антидогматизмом, но в ней существует опасность релятивизма и ситуация постоянного поиска «твёрдой почвы».

Тема 3. Логика и психология научно-технического творчества

Темы рефератов.

1.Логика развития научного творчества. Взаимосвязь интуитивного, неосознанного и сознательного в научном творчестве, взаимосвязь технической и научной деятельности

2.Социальнокультурные и индивидуальные начала научного творчества.

Методические указания к подготовке рефератов

1.Научное творчество - это целый комплекс различных сторон и факторов. В нем в единстве функционируют и взаимодействуют логическое и психологическое, сознательное и бессознательное, рациональное и иррациональное, продуктивное и репродуктивное, индивидуальное и

социальное, а в последнее время человеческий и машинный факторы. Целостный и многомерный подход к научному творчеству требует анализа всех этих аспектов. В рамках заявленной темы семинарского занятия раскройте содержание данных факторов. Следует иметь в виду, что проблема соотношения перечисленных факторов весьма неоднозначно решается специалистами. При подготовке данного вопроса проанализируйте следующие утверждения: 1. Научное познание и научное творчество существуют как неразрывное целое. 2. В научном познании прослеживается взаимосвязь репродуктивной и творческой деятельности. 3. Научное познание не всегда является творчеством. С каким из этих утверждений Вы согласны? Ответ аргументируйте. Научное познание движется вперед благодаря положительным результатам исследования и, прежде всего, новым открытиям. Раскройте содержание понятий «открытие», «научное открытие».

2. Обширная сфера творческой деятельности исследуется с позиций психологии. В последние десятилетия здесь получены важные результаты. Они позволяют вполне явно и определенно описать многие компоненты и психологические приемы творческого мышления.

Проанализируйте сложившиеся в отечественной и западной психологии подходы по общей проблематике творчества: психоаналитический, психометрический, прагматический, когнитивный и социально-личностный. Обратите внимание на плодотворность интегративного подхода, который объединяет знания о множестве составляющих творческого процесса и об условиях, необходимых для его функционирования. Для творчества, согласно этому подходу, необходимы следующие взаимосвязанные факторы: интеллектуальные способности, знания, стиль мышления, специфические личностные характеристики, мотивация, профессиональное окружение. Данный подход ориентирует творческих людей на проявление интереса и на развитие идей, которые еще не пользуются популярностью, но, тем не менее, содержат в себе большой потенциал. В наиболее общем виде этику науки можно определить как совокупность официально опубликованных правил, нарушение которых ведет к административному разбирательству.

Учёный должен следовать принципам научной этики, чтобы успешно заниматься научными исследованиями. В науке в качестве идеала провозглашается принцип, что перед лицом истины все исследователи равны, что никакие прошлые заслуги не принимаются во внимание, если речь идёт о научных доказательствах. Не менее важным принципом научного этоса является требование научной честности при изложении результатов исследования. Учёный может ошибаться, но не имеет права подтасовывать результаты, он может повторить уже сделанное открытие, но не имеет права заниматься плагиатом. Ссылки как обязательное условие оформления научной монографии и статьи призваны зафиксировать авторство тех или иных идей и научных текстов и обеспечивать чёткую селекцию уже известного в науке и новых результатов. Существуют детально разработанные правила о том, каким условиям должны отвечать соавторы научной статьи.

В различных научных сообществах может устанавливаться различная жёсткость санкций за нарушение этических принципов науки. Снижение «качества знания» при нарушении этики науки ведёт к макулатурной науке, идеологизации науки, и коммерциализации науки (когда основной целью является гонка за финансированием). Одним из рычагов контроля за выполнением научной этики является анонимное рецензирование научных статей, проектов и отчетов.

Научное творчество связано с решением непарадигмальных научных проблем, вот почему необходимо рассмотреть данный феномен. Как известно, проблемы возникают и формулируются на основе проблемных ситуаций. Среди таких ситуаций можно различать стандартные и нестандартные ( оригинальные, творческие ). Суть первых заключается в том, что они дают знание, принципиально не отличающееся от имеющегося, а, кроме того, в существующем арсенале науки имеются средства и методы разрешения проблем, порожденных этими ситуациями. Нестандартные ситуации проблематичны в двух отношениях: они содержат в себе проблему, относящуюся к самому объекту исследования, во-первых, а, во-вторых, проблемой для исследователя являются методы, способы и средства решения обнаруженной проблемы.

Тема 4. Влияние современного развития науки на состояние технологии машиностроения

4. Темы рефератов

1. Основные направления совершенствования традиционных способов обработки металлов

2.Обработка деталей, основанная на использовании теплового

действия электрического тока

3. Нанотехнология в машиностроении

Методические указания к подготовке рефератов 1.Раскройте основные направления совершенствования традиционных

способов обработки металлов. Механическая обработка металла, связанная со снятием стружки, развивается в направлении изготовления особо высокоточных изделий преимущественно в мелкосерийном производстве. Поэтому традиционные станки уступают место оперативнопереналаживаемым металлообрабатывающим комплексам с ЧПУ (Числовое Программное Управление). Числовое Программное Управление — станок, работающий на числовом программном управлении, способен совершать те или иные действия, которые ему задаются при помощи специальной программы. Параметры работы станка задаются посредством цифр и математических формул, после этого он выполняет работу согласно

указанным программой требованиям. Программа может задавать такие параметры, как: мощность; скорость работы; ускорение; вращение и многое другое. Сравнительно невысокий коэффициент использования материала (при механической обработке он редко когда превышает 70…80%) компенсируется минимальными допусками и высоким качеством финишной поверхности изделий. Производители систем с числовым управлением делают основной упор на расширенные технологические возможности рассматриваемого оборудования, использовании современных высокостойких инструментальных сталей и исключении ручного труда оператора. Все подготовительно-заключительные операции на таких комплексах выполняет робототехника.

Технология обработки металлов давлением, кроме повышенного коэффициента использования металла, обладает и другими существенными достоинствами:

В результате пластического деформирования улучшается макро- и микроструктура изделия;

Производительность оборудования для штамповки в разы превышает аналогичный показатель для металлорежущих станков;

После обработки давлением повышается прочность металла, возрастает его стойкость от динамических и ударных нагрузок.

Прогрессивные процессы холодной и полугорячей штамповки – дорнование, точная резка, выдавливание, ультразвуковая обработка, штамповка в состоянии сверхпластичности, жидкая штамповка. Многие из них реализуются на автоматизированном оборудовании, оснащаемом компьютерными системами контроля и управления. Точность изготовления штампованных изделий во многих случаях не требует последующей их доводки – правки, шлифования и т.д.

Существуют и успешно развиваются также комбинированные способы воздействия на металл, при которых используются два и более источника энергии. Гидроабразивная обработка металлов основана на поверхностном воздействии жидкости высокого давления. Подобные установки применяются, в основном, с целью повышения качества поверхности, снятия микронеровностей, очистки поверхности от ржавчины, окалины и т.п. При этом струя жидкости может воздействовать на изделие как непосредственно, так и через абразивные компоненты, находящиеся в потоке. Абразивный материал, содержащийся в эмульсии, постоянно обновляется, чтобы обеспечить стабильность получаемых результатов.

Обработка материалов низкотемпературной плазмой, генерируемой дуговыми или высокочастотными Плазматронами. При П. о. изменяется форма, размеры, структура обрабатываемого материала или состояние его поверхности. П. о. включает: разделительную и поверхностную резку, нанесение покрытий, наплавку, сварку, разрушение горных пород (Плазменное бурение).

Лазерная обработка

Возможность получать с помощью лазеров световые пучки высокой мощности до 1012 –1016 вт/см2 при фокусировки излучения в

позволяет осуществлять новые технологические операции, например, просверливание очень узких каналов в тугоплавких материалах, различные операции при изготовлении пленочных микросхем, а также увеличения скорости обработки деталей. Электронно-лучевая обработка материалов

Электронно-лучевая обработка материалов

Электронно-лучевая обработка осуществляется в вакууме при наличии специального оборудования: технологической камеры с вакуумной системой

иэлектронной пушки с высоковольтным источником питания.

Кэлектронно-лучевым установкам предъявляется ряд общих требований. Рабочая камера должна быть газонепроницаемой и обладать прочностью, достаточной, чтобы выдержать атмосферное давление при создании вакуума внутри камеры. В качестве материала камеры лучше применять нержавеющую сталь. Толщину стенки камеры выбирают из условий прочности с учетом обеспечения непроницаемости для рентгеновского излучения. Камера снабжается смотровыми окнами для наблюдения за процессом. Толщина стекла и его качество должны обеспечивать прочность, герметичность и защиту от рентгеновского излучения. Камера должна иметь люки, обеспечивающие загрузку изделий, подлежащих электронно-лучевой обработке.

3. Нанотехнология в машиностроении Технологии получения полимерных материалов (на основе полиэтилена,

фторопласта, тефлона) основаны на внедрении наноразмерных частиц металлов. При изготовлении металлополимеров возможно получение не только монокластеров, но и внедрение в матрицу сочетаний разных металлов, т. е. получение биметаллических и полиметаллических кластеров. Метод применим для широкого круга полимеров и любых металлов, их смесей и сплавов. Металлополимерные пленки хорошо прессуются в любые формы (таблетки, стержни) и изделия. Новейшие достижения в области химии позволяют создавать новые, потрясающие материалы. В их число входит графен – материал, который состоит лишь из одного слоя атомов

углерода. Благодаря такой толщине, он легко растягивается, обладает высокой теплопроводностью и при этом он в 200 раз крепче стали. Графен может использоваться в создании бронетехники, одежды, компьютеров и других вещей, что сделает их намного лучше и долговечней. Материалы из нанотрубок ускоряют развитие техники в десятки раз.

Упрочнение поверхностного слоя изделий при одновременной тонкости упрочняющего слоя — та область, которая начала развиваться еще в семидесятых годах прошлого века и не останавливается в своем прогрессе до сих пор. Поэтому можно ожидать, что в ближайшем будущем, а именно — в течение грядущего десятилетия, возникнут новые покрытия. Уже сегодня активно набирают обороты применения технологий такого типа

(нанопокрытий), в частности, Сhemical Vapor Deposition (CVD), Physical Vapor Deposition (РVD) и Diamond Like Coatings (DLC).

Тема 5. Методология современных конструкторско-технологических решений

Темы рефератов

1.Системный подход к формированию конструкторско-технологических решений.

2.Методология создания сложных технологических систем.

3.Принцип комплексного проектирования изделий

4.Принцип модульного проектирования

5.Механико-технологические методы совершенствования конструкций машин в лесном машиностроении

6.Методы оптимизации параметров промышленной продукци

Методические указания к подготовке рефератов

1. Определенные возможности повышения эффективности выполнения всей совокупности технологических работ в системе производственной подготовки создаются при использовании системного подхода к проблеме формирования и применения конструкторскотехнологических (КТР) решений при технологически ориентированном проектировании новых изделий.

Необходимость совершенствования методов конструкторскотехнологического обеспечения машиностроительного производства требует выявления и оценки взаимосвязей основных его элементов с помощью декомпозиции системы изделия. При постулировании принципа оптимальности в задачах оценки эффективности сложных систем изделий и выбора путей ее повышения необходимо использовать как минимум три декомпозиции — конструкционную, материаловедческую, технологическую.