CC BY
40
№2(14) 2008
П.Г. Мазеин, Г.О. Жбанков
Информационно-технологические комплексы для профессионального образования машиностроителей
Для ликвидации дефицита кадров в машиностроении необходимо, чтобы при подготовке специалистов на всех уровнях и этапах максимально и непрерывно использовались возможности современных информационных технологий. Это дает качество подготовки на уровне мировых требований, обеспечивает новые дидактические возможности повышения эффективности обучения, повышает привлекательность машиностроительных специальностей.
В Южно-Уральском государственном университете в течение последних десяти лет такой подход, поддержанный приоритетным национальным проектом «Образование», успешно реализуется. Для начального профессионального образования сняты видеофильмы (рис. 1-7), демонстрирующие различные
технологические процессы (формовка и литье заготовок, штамповка и прессование, обработка резанием и т.д.), произведены оборудование и инструмент, подготовлены демонстрационные материалы для интерактивных досок, электронные лекции и сетевые системы тестирования знаний.
Рис. 1. Технология получения отливок
Рис. 2. Обработка металла на сверлильном станке
24
Не2(14)2008
Рис. 3. Кадр видеофильма по зубообработке
Следующий уровень подготовки кадров предполагает использование Эй-моделей узлов станков и компьютерных имитаторов (рис. 8-18), позволяющих осуществлять виртуальную наладку и программирование обработки, а также изготовление виртуальной детали. Такие имитаторы позволяют овладеть необходимыми знаниями и умениями по наладке и программированию станков, обеспечивая тренаж навыков технологов-программистов, наладчиков и операторов станков с ЧПУ.
I
«о £
Рис. 4. Устройство токарного станка
Рис. 5. Функционирование токарного станка
Рис. 6. Многооперационный станок
25
N92(14) 2008
Следующий уровень подготовки обеспечивают мини-габаритные и настольные станки с компьютерными системами ЧПУ. Они, при высоких дидактических возможностях программно-методического
обеспечения, малоэнергозатратны, компактны, не требуют специальных помещений, питаются от обычной световой сети 220 В. На станки имеются патенты, утвержденные технические условия и сер-
Рис. 7. Функционирование робота
¡5 &
и
0
1 §
I
со о
м «в
£ о о
§ 3
5:
Рис. 8. Работа шариково-винтовой пары привода подачи станка с ЧПУ
о &
<и
I 8
О §
Р
0
1 и
I €
Рис. 9. Компьютерный имитатор «Устройство автоматизированной смены инструмента» в действии
26
Нв2(14) 2008
¡ ío
О С
SÍ <ъ
С с;
Рис. 10. Работа компьютерного имитатора фрезерного станка с ЧПУ
Рис. 11. Изготовление виртуальной детали на компьютерном имитаторе фрезерного станка
27
№2(14) 2008
о
§ I
cu
I *
I
Рис. 12. Фрагмент работы компьютерного имитатора фрезерного станка
í^rn'awtri'.
щ
Рис. 13.3D-модель учебной гибкой производственной системы
28
Nb2(14) 2008
тификаты соответствия требованиям безопасности, программное обеспечение подтверждено свидетельством о госре-гистации.
На базе станков и роботов с компьютерным управлением компонуются гибкие про-
изводственные системы (ГПС). Используя § Эй-модели и компьютерные имитаторы станков, роботов и ГПС, можно овладеть их
наладкой и программированием, а затем ^
реализовать свои навыки на соответствую- ^
щем учебном оборудовании. 8
I
с с:
Рис. 14. Функционирование гибкой производственной системы
Рис. 15. Компьютерный имитатор гибкой производственной системы
29
Nв2(14) 2008
1 К
¡8 &
!
!
00 §
а
0
1
I
I
¡5
I
I
I
Рис. 16.3D-модель учебного робота с компьютерным управлением
Рис. 17. Учебный робот с компьютерным управлением
Освоен серийный выпуск продукции для учебных заведений, выпущено более 200 единиц оборудования, в том числе в соответствии с приоритетным национальным проектом «Образование». Оборудование поставляется в учебные заведения России и СНГ и, судя по повторению заказов, успешно содействует решению задач подготовки кадров машиностроителей. Для обеспечения более полного охвата специальностей и учебных дисциплин продолжается разработка новых вариантов оборудования с компьютерным управлением.
Рис. 18. Учебная гибкая производственная система с компьютерным управлением
30
