CC BY
8АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ В СОВРЕМЕННОЙ ПОДГОТОВКЕ СТУДЕНТОВ ТЕХНИЧЕСКИХ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ Сатыбаева Н.А.1, Силантьев А.В.2, Ербаев Е.Т.3
'Сатыбаева Нургуль Артыгалиевна - старший преподаватель;
2Силантьев Александр Викторович - старший преподаватель;
3Ербаев Ербол Тулегенович - доктор PhD, и.о. доцента, Высшая школа машиностроения Западно-Казахстанский аграрно-технический университет им. Жангир хана, г. Уральск, Республика Казахстан
Современный уровень развития рыночных отношений выдвигает жесткие требования к срокам выпуска, качеству и соответствия требованиям заказчиков произведенной продукции. Предприятие должно непрерывно совершенствовать свои изделия, гибко реагировать на изменение коньюктуры рынка.
Одним из направлений развития предприятия является автоматизация рабочих мест конструктора и технолога, а также роботизация технологических операций.
Выполнение таких работ могут быть организованы при условии создания внутри предприятия единого информационного пространства данных о корпоративной продукции.
Конструкторы, технологи другие специалисты не только получают информацию об изделии, но также и дополняют ее, формируя состав изделия, который будет актуальным для разных служб предприятия. В дальнейшем, после изготовления изделия, информация о нем будет использована сервисными подразделениями для планового обслуживания, заказчиком - для конфигурирования готовой продукции под свои специфические потребности, а инженерным составом - для модернизации и изготовления нового изделия на основе ранее спроектированного.
С каждым годом система автоматизированного проектирования развивает новые функциональные возможности с применением набора прикладных модулей для решения специализированных задач.
Сложная ситуация сложилась и в сфере производства, и в высшей школе. Когда старые и опытные инженерные кадры не владеют прогрессивными компьютерными методами конструирования, а молодые, адаптированные к инновационным технологиям не имеют производственного опыта. Единственное условие для получения максимального эффекта в этом вопросе - это идентичность информационной среды инженера и студента. Связь производства с высшей школой по вопросам автоматизация проектирования и роботизации возросла. Для обслуживания и работы САПР нужны инженеры, владеющие современными информационными технологиями. Владение просто «электронным кульманом» стало минимальным навыком для выпускника технической специальности.
Недостатком проектирования, в прикладных конструкторских программах типа AutoCAD и КОМПАС-ГРАФИК, является отсутствие ассоциированных связей в выпускаемом чертеже, т.е. виды, разрезы и сечения могут быть изображены неверно вследствие невнимательности или неопытности исполнителя. Для эффективной работы проектировщику-конструктору необходима не только система автоматизированного проектирования чертежей, но и система позволяющая создать трехмерную модель детали, узла, изделия для оценки всех возможных недостатков. Дизайн-проект на бумаге не всегда дает полное представление о внешнем виде изделия, поэтому на сегодняшний день применяется система трехмерной твердотельной графики, позволяющих проектировать деталь сразу в объеме и отслеживать все поверхности, уклоны и т.д.
Западно-Казахстанский университет им. Жангир хана внедрил в учебный процесс чертежно -конструкторский редактор КОМПАС-ГРАФИК и КОМПАС-SD.
Трехмерное твердотельное моделирование - одно из перспективных направлений компьютерных технологий. С применением КОМПАС-SD - графики, на предприятиях Западного Казахстана, возникла необходимость в подготовке специалистов, владеющих технологией создания трехмерных моделей.
Основные способы, изучаемые в нашем университете, получения твердотельных моделей, состоящие из множества конструктивных элементов следующие:
- выдавливание контура с возможностью указания угла наклона образующей;
- вращение контура вокруг оси;
- создание твердого тела, ограниченного поверхностью перехода между заданными контурами;
- выдавливание контура вдоль заданной кривой;
- построение фасок и скруглений различного вида;
- построение уклонов;
- построение развертки тел равномерной толщины.
Основные методы создания твердого тела сочетают в себе также возможность комбинации всех перечисленных способов как при добавлении материала, так и при его снятии. Такой порядок работы позволяет создавать сложные твердотельные модели, состоящие из сотен конструктивных элементов. Параметры всех созданных конструктивных элементов доступны для изменения, так что в любой момент работы можно изменить произвольный параметр эскиза или базового тела, а затем выполнить полную перестройку модели.
После создания твердотельной модели существует возможность автоматического получения рабочих чертежей детали или изделия с изображением основных видов, проекций, простановкой основных размеров и обозначений. Для оформления в полном соответствии с ЕСКД рабочие чертежи передаются в чертежно -графический редактор КОМПАС. Процесс построения чертежа упрощается за счет автоматического формирования сложных разрезов и выносок. Другим вариантом является передача видов, разрезов и сечений, аксометрических проекций в любую программу двухмерной графики.
Нельзя не сказать и о системах трехмерного твердотельного моделирования высшего класса -Unigraphics, Euclid, ProEngineer и т. п. Эти системы являют мощнейшим инструментом проектирования, включающим в себя помимо графической программы почти все возможные инструменты расчетов, технологической подготовки производства и сопровождения изделия в процессе производства.
Модель детали или узла, построенная в KOMnAC-3D, в первую очередь обладает наглядностью и если рассматриваемая деталь является не технологичной, то твердотельная модель наглядно это продемонстрирует. Так же еще на этапе проектирования можно посчитать массу детали, площадь ее поверхности, все эти данные являются для подготовки производства изделия, потребность на материалы и заготовки, расчете гальванических покрытий. Построенная трехмерная модель может быть продемонстрирована заказчику для внесения изменений. Построенная таким образом конструкторская работа, с применением современных компьютерных технологий, значительно экономит время и интеллектуальный потенциал.
Обучающиеся, по техническим специальностям в ЗКАТУ им. Жангир хана, с первого курса знакомятся с современными программными продуктами на занятиях по дисциплине «Компьютерная графика» при помощи которых они выполняют графические работы. Базовые знания, полученные при изучении дисциплины «Инженерная и компьютерная графика» обучающиеся применяют при изучении общетехнических дисциплин. Логическое завершение процесса применения систем САПР является использование их при выполнении курсовых и итоговых выпускных работ. Внедрение такой «технологической цепочки» позволяет вести обучение на качественно новом уровне. Обучающийся не тратит свое время на выполнение рутинной чертежной работы, используя прикладные библиотеки, он получает различные чертежи в самые короткие сроки при высоком графическом качестве исполнения.
Обучающиеся, владеющие КОМПАСом, моделируют детали и изделия и в полуавтоматическом режиме, графическая система создает конструкторско-технологическую документацию.
С внедрением в учебные процесс рассмотренные программные продукты автоматизированного проектирования и твердотельного моделирования, стало необходимым совершенствовать методику преподавания. Потеряло смысл проведения традиционных занятий с большой аудиторией и конспектированием лекций обучающимися. Изменился стиль самостоятельной работы. Стало больше времени для получения дополнительного материала и проведение индивидуальных и практикоориентированных занятий по специальным дисциплинам. Появилась возможность для ускоренного и углубленного изучения интересующих обучающего тем.
Все возрастающий объем знаний, при подготовке специалиста, не возможен без использования современных прикладных конструкторских программ КОМПАС-ГРАФИК и AutoCAD, а также трехмерного твердотельного моделирования с применением КОMПАС-3D и инновационных методик в системе обучения при становлении специалиста технического профиля.
Внедрение в учебный процесс системы автоматизированного проектирования, позволяет вести обучение на технических специальностях ЗКАТУ им. Жангир хана на качественно новом уровне. Используемая система КОMПАС-3D предназначена для создания трехмерных параметрических моделей, отдельных деталей, сборочных единиц, стандартных и уникальных конструктивных элементов. Проектируемая модель, построенная в этой программе, имеет полную наглядность, т.к. плоский чертеж иногда не может быть реализован в производстве, когда данная деталь является не технологичной, а трехмер наглядно это продемонстрирует.
С большой уверенностью можно сказать, что возрастающий объем знаний в современном мире необходим для успешной работы и профессионального роста специалиста, а это невозможно без использования информационных технологий и инновационных методик при подготовке инженерно -технического работника.
Список литературы
1. Потемкин А. Трехмерное твердотельное моделирование. М.: Компьютер, 2003. 295 с.
2. «САПР и графика», 2005, 2006. № 1, № 2, № 12.
3. Интерактивное руководство пользователя AutoCAD Release 14.
4. Интерактивное руководство КОMПАС-3D.
