Практическое занятие "Проектирование технологического процесса сборки-клепки плоско-каркасного узла"
методическая разработка на тему

Практическое занятие

на тему «Проектирование технологического процесса сборки-клепки плоско-каркасного узла» предусмотрено рабочей программой изучения МДК. 01.03 «Проектирование технологических процессов и разработка технологической документации»

Цели: 

-Интеграция дисциплин ОГСЭ.01 Русский язык, ОГСЭ.04 Английский язык, МДК.01.06 Автоматизированная подготовка технологической документации в МДК.01.03 для решения поставленной задачи.

- Приведение в соответствие требований ФГОС с требованиями к компетенции «WorldSkills Russia» «Обслуживание авиационной техники» и требованиями профессионального стандарта «Слесарь-сборщик летательных аппаратов».

Таблица 1

Обучающие:

 -Получение студентами первоначальных навыков разработки операционных технологических процессов сборки-клепки плоско-каркасных узлов и оснащения разработанного техпроцесса. Решение проблемы выбора варианта сборки узла в зависимости от материала деталей, применяемого оборудования и инструмента.

- обобщение и систематизация, контроль знаний учащихся о технологии сборки-клепки

Развивающие – развитие приемов умственной деятельности (обобщение, анализ, синтез, сравнение); развитие творческой познавательной деятельности; развитие умений нешаблонно подходить к решению самых разнообразных задач, умений планировать и контролировать свои действия, умений оценивать результаты своих действий; развитие монологической речи в своих ответах; выделение главного в изучаемом материале; анализ ответов своих товарищей; стимулирование познавательного интереса учащихся к МДК «Проектирование технологических процессов и разработка технологической документации».

Воспитательные – воспитание навыков самостоятельной работы, основ коммуникативного общения (воспитание культуры речи, свободное владение специальной терминологией); пополнение и активизация словарного запаса учащихся; воспитание уверенности в собственных силах; воспитание понимания и принятия друг друга; воспитание у учащихся самостоятельности, ответственности за свой труд; воспитание информационной культуры учащихся.

Задачи:

- познакомить студентов с понятием «кейс»;

1.Разработать технологический процесс сборки несложного плоско-каркасного узла самолета;

-использовать терминологию авиационной сборки в соответствии с правилами синтаксиса и грамматики русского языка;

-продублировать с использованием английского языка вводную текстовую часть технологического процесса сборки;

-выполнить графическую часть практического занятия в САПР КОМПАС в виде 3D –модели собранного узла;

-развить умения систематизировать свои знания, принимать самостоятельные решения, выдвигать собственные идеи;

-сформировать техническую культуру студентов, воспитать толерантность в восприятии качеств и черт характера окружающих.

Профессиональные компетенции (согласно ПМ.01), позволяющие произвести интеграцию изучаемых дисциплин и формируемые на практическом занятии:

ПК 1.1 анализировать объекты производства: конструкцию ЛА, агрегатов, узлов, деталей, конструкторскую документацию на их изготовление и монтаж

ПК 1.3 разработать под руководством более квалифицированного специалиста прогрессивные процессы изготовления деталей, сборки узлов, агрегатов, монтажа систем ЛА в соответствии с требованиями единой системы технологической подготовки производства

ПК 1.10 разрабатывать технологические процессы изготовления деталей и сборки узлов, монтажа систем летательных аппаратов в САПР

Ключевые (над профессиональные) компетенции, формируемые на практическом занятии:

- толерантное восприятие качеств и черт характера окружающих;

- коммуникативность;

-предвидение и прогнозирование нестандартных ситуаций;

-творческий характер мышления.

Тип урока: Комплексное применение знаний

Вид урока: Деловая игра, защита проектов:

Практическая работа построена в виде игры с использованием приемов моделирования решения задач из реальной жизни базового предприятия «ПАО КАЗ им. С.П. Горбунова – Филиал АО Туполев». На уроке моделируется ситуация деловой игры: группам студентов предлагается задача-ситуация, которую необходимо будет решить, используя свои знания и представленную информацию в кейсе. Группе студентов необходимо будет подготовить и защитить проект «Проектирование технологического процесса сборки-клепки плоско-каркасного узла».

Метод обучения: Проблемно-ситуативный анализ

Основные понятия: технология, сборка, факторы, влияющие на выбор варианта сборки, оборудование, инструмент.

Межпредметные связи: ОГСЭ.01 Русский язык, ОГСЭ.04 Английский язык, МДК.01.06 Автоматизированная подготовка технологической документации

Раздаточный материал кейса:

1) чертежи плоско-каркасных узлов летательных аппаратов;

-таблицы технических характеристик применяемого инструмента и оборудования;

-таблицы типовых технологических процессов сборки плоско-каркасных узлов;

-глоссарий технической терминологии на английском языке, используемый в группах технических специальностей.

-жетоны для распределения по группам (4-5 человек)

Оборудование: персональные компьютеры, мультимедийный проектор, экран, презентация PowerPoint,

- полноразмерные плоскокаркасные узлы и макеты узлов, находящихся в кабинете «Технология сборки и испытаний самолетов»;

- натурные образцы пневматических дрелей, пневматических молотков, пневмоскоб.

Ход урока
Продолжительность занятия 90 минут
1. Организационный момент: студенты входят в кабинет, берут жетоны и рассаживаются по группам за столы, на которых лежит выбранный ими жетон. На доске записана тема урока. Вступительное слово преподавателя – 1-2 минуты

Доска: краткие сведения о технологическом процессе сборки (Рис.1 Типовая схема образования заклепочного соединения)

2. Мотивационный этап (Организация работы студентов на основе кейс-технологии.) – 5 -7 минут

Экран мультимедийного проектора: текст основной ситуации-задачи (Приложение 2), список содержимого кейса (Приложение 3)

Раздаточный материал: кейсы, приложения, справочная литература и т.п.

Знакомство с понятием «кейс» (выступление студента – опережающее домашнее задание)

Опережающее домашнее задание

Студент: Кейс – это учебный материал, в котором словесно в письменной форме или техническими средствами обучения представлена ситуация, содержащая личные, социальные, экономические или политические проблемы.
Кейс (от английского case) – многозначное понятие, которое в данном контексте трактуется как случай, казус и т.д.
Под ситуацией (кейсом) понимается письменное описание какой-либо конкретной реальной ситуации. Обучающихся просят проанализировать ситуацию, разобраться в сути проблем, предложить возможные варианты решения и выбрать лучший из них.
Метод «кейс - стади» впервые был применен в Гарвардском университете в 1924 году, и до сих пор Гарвард является флагманом «кейс - индустрии» всего мира - его преподаватели пишут в год по 600 высококачественных кейсов.
Кейс- технология объединяет теорию и сложную реальность в учебные задачи, которые обсуждаются и решаются преимущественно в небольших группах, причем теория не иллюстрируется примерами, а осваивается в ходе изучения и анализа примеров.
Метод анализа конкретной ситуации дает возможность действовать, не боясь негативных последствий возможных в реальной серьезной ситуации.
При изучении конкретной ситуации или анализе конкретного примера учащийся должен вжиться в определенные обстоятельства, понять ситуацию, оценить обстановку, определить, есть ли в ней проблема и в чем ее суть.
Преподаватель: Итак, я надеюсь, вы поняли, что такое “кейс” и, как с ним работать. Мы должны сегодня поработать с кейсом. Вы должны ознакомиться с ним, выявить проблемы, заложенные в нем, найти выходы из создавшейся ситуации.
3. Работа в группах – 60 минут

Работа студентов с кейсом:

1 этап — знакомство с ситуацией, её особенностями, изучение чертежа плоско-каркасного узла.

2 этап — выделение основной проблемы (проблем) – разработать технологический процесс сборки узла, определить состав операций, подобрать оборудование, инструмент, исполнителей.

3 этап — предложение концепций или тем для «мозгового штурма»;

4 этап — анализ последствий принятия того или иного решения;

5 этап — решение кейса — предложение одного или нескольких вариантов сборки изделия.

Пример кейса:

1 этап — знакомство с ситуацией, её особенностями, изучение чертежа плоско-каркасного узла.

Приложение 1

ДЛЯ СПРАВКИ

Под операционным (рабочим) технологическим процессом сборки понимается разработка последовательности установки в сборочное положение элементов конструкции, их фиксации и соединения между собой способом, указанным в чертежах, с установлением режимов работы, норм времени, применяемого оборудования и инструментов и необходимых исполнителей.

Как правило, операционный техпроцесс разрабатывается в условиях установившегося производства (серийного или единичного типа), т.е. после увязки (взаимного согласования) всего комплекта заготовительно-штамповочной и сборочной оснастки.

Согласно действующим ГОСТ-ам ЕСКД, отличительным признаками операционного техпроцесса являются:

1. нумерация переходов трехзначным числом, начиная с «005» через пять единиц, т.е.: 005, 010, 015 и т.д.;

2. формулировки содержания переходов техпроцесса ОБЯЗАТЕЛЬНО должны включать в себя глагол в повелительном наклонении. Т.е.: «установить», «сверлить», «клепать», «зачистить» и т.д. Как правило, глагол при формулировке содержания должен располагаться в фразе на первом месте;

3. в операционном техпроцессе обязательно должны быть указаны меры безопасности для исполнителей;

4. необходимые контрольные операции включаются формулировкой «Контроль БТК» после описания соответствующего перехода без присвоения порядкового номера.

Для плоскокаркасных узлов допустима следующая очередность выполнения сборочных и соединительных процессов:

1. внестапельная сборка деталей по СО с фиксацией собранных деталей пружинными фиксаторами или контрольными болтами;

2. закладка в сборочное приспособление формообразующих элементов узла, фиксация их прижимами или рубильниками СП, выполнение предварительного соединения установленных деталей контрольными болтами или технологическими заклепками;

3. последовательная установка в СП всех остальных деталей узла с выполнением предварительного соединения деталей;

4. общая сверловка (и при необходимости зенковка) предварительно собранного узла;

5. общая клепка собранного узла;

6. при наличии узлов стыка – повторная закладка проклепанного узла в сборочное приспособление для разделки отверстий под болты без зазоров, постановки болтов и затяжки на них гаек предельными ключами;

При использовании технологических заклепок (15 % от общего количества заклепок в узле) для предварительного соединения деталей в процессе стапельной сборки в качестве инструментов используются пневматические дрели различных типов со спиральными сверлами соответствующих диаметров.

Зенковка гнезд по головки потайных заклепок также выполняется пневмодрелями и зенковками с насадкам с насадками для совпадений осей отверстий и гнезд.

Клепка выполнятся пневмомолотками (при необходимости – подручный слесаря-сборщика с поддержкой) различных типов.

Общая сверловка собранного узла выполняется на сверлильных установках типа СУ или сверлильно-зенковальных установках (СЗУ) различных типов.

Общая клепка выполняется на стационарных клепальных прессах одиночной или групповой клепки.

Рис.1 Типовая схема образования заклепочного соединения

Приложение 1. Технические характеристики пневматических дрелей

Приложение 2. Типы и технические характеристики пневматических клепальных молотков с виброгасящим устройством при давлении воздуха в сети 5 атм.

Приложение 3. Технические характеристики и область применения стационарных прессов одиночной клепки

Приложение 4. Форма карты технологического процесса сборки

2 этап — выделение основной проблемы (проблем) – разработать технологический процесс сборки узла, определить состав операций, подобрать оборудование, инструмент, исполнителей.

 Вопросы студентам:

Какие проблемы просматриваются в данной ситуации?

Что является центральной проблемой данного кейса?

Какие рациональные методы вы можете предложить по решению данной проблемы?

Вариант выполнения задания кейса:

Проблемы сборки данной мембраны нервюры:

1. Какую деталь выбрать базовой и какой метод базирования при этом использовать?
2. Произвести сборку на верстаке или в специальном сборочном приспособлении?
3. Возможно ли использование стационарного клепального оборудования или только ручного инструмента?
4. Каким образом образуются отверстия под заклепки – по разметке или по ведущим отверстиям?
5. Как обеспечить правильную стыковку фитингов с передним лонжероном на следующем этапе сборки?

Центральной проблемой данного кейса является выбор метода базирования деталей.

3 этап — предложение концепций или тем для «мозгового штурма»;

4 этап — анализ последствий принятия того или иного решения;

Вариант решения данной проблемы:

1. Стенка является нежесткой листовой деталью, поэтому рациональнее предварительно собрать ее со стойками 5 и 6 на внестапельной сборке по сборочным отверстиям.
2. Базовыми деталями выбрать пояса 3 и 4, так как они поддерживают аэродинамический обвод. Базами выбрать опорные поверхности специального приспособления, совмещенные с прижимами. Стенку устанавливать в приспособление на пояса и фиксировать на КФО приспособления штыревыми фиксаторами.
3. Рационально использовать ручной сверлильный и клепальный инструмент из-за двухстороннего подхода к изделию в приспособлении. Клепка на прессе осложняется криволинейностью швов на поясах.
4. Отверстия сверлить по направляющим отверстиям, так как профили из Д16 можно заказать с предварительными направляющими отверстиями.
5. Отверстия в фитингах сверлить по разметке, так как они выполнены из стали.
6. Стыковку фитингов обеспечить использованием в приспособлении плиты стыка с отверстиями ОСБ.

5 этап — решение кейса — предложение одного или нескольких вариантов сборки изделия. Перевод текста. Создание 3D-модели сборки.

Вариант выполнения технологического процесса сборки:

Вариант дублирования с использованием английского языка вводной текстовой части технологического процесса сборки:

Вариант графической части практического занятия в САПР КОМПАС в виде 3D –модели собранного узла

Рис.3 стойка 7

Рис .4 Мембрана в сборке

Выступления учащихся (защита проектов) – 15 минут

Доска: проекты студентов

Анализ работы и подведение итогов – 5-7 минут

Доска: критерии оценки защиты проектов

Рефлексия – 5 минут

Заключительное слово преподавателя - 2 минуты

Преподаватель: Как вы считаете, какое из принятых решений самое рациональное?

Преподаватель оценивает работу студентов и выставляет оценки в журнал.
А теперь давайте подведем итоги урока. Для этого я подготовила несколько вопросов, прошу на них ответить устно.

Рефлексия

Было бы хорошо, если бы …

Урок мне понравился, но хотелось бы еще…

Меня особенно удивило и поразило то, что…

Что дал мне сегодняшний урок…

Основной вывод

Кейс-метод позволяет установить оптимальное сочетание теоретического и практического аспектов обучения.