Применение системы T-FLEX cad при подготовке инженеров по специальности САПР в БГТУ
Современное машиностроение идет по пути неуклонного развития автоматизированного производства. Это объясняется тем, что в настоящее время экономическая эффективность современного машиностроительного производства во многом определяется конкурентоспособностью, которая достигается в том числе и за счет постоянного поиска путей снижения сроков создания новых передовых видов продукции. Одним из путей сокращения сроков и трудоемкости разработки новых изделий является применение систем автоматизированного проектирования на всех этапах конструкторско-технологической подготовки производства.
В настоящее время на производственных предприятиях Брянской области складывается такая ситуация, что большинство специалистов, работающих в конструкторско-технологических подразделениях, достигли предпенсионного возраста. Зачастую такие специалисты негативно относятся к внедрению современных систем автоматизированного проектирования в свои отделы и всячески стараются этому препятствовать, не желая проходить обучение и переподготовку. Очевидно, что для успешного использования систем автоматизированного проектирования на предприятиях нужны молодые специалисты, способные быстро освоить такие системы. Исходя из этого одной из важнейших задач современного инженерного образования является подготовка кадров, владеющих профессиональными знаниями, позволяющими быстро осваивать различного вида информационные технологии.
Для решения проблемы комплектования специалистами в области САПР промышленных предприятий региона в Брянском государственном техническом университете (БГТУ) была открыта новая кафедра — «Компьютерные технологии и системы». в июне 2003 года на этой кафедре осуществлен первый выпуск инженеров по специальности «Системы автоматизированного проектирования». Приятно отметить, что половина выпускников этой специальности получила дипломы с отличием.
В связи с большой наукоемкостью учебных курсов и одновременным сокращением аудиторных часов на их преподавание в последнее время требуется внедрение новых методик обучения в инженерную подготовку высшей школы.
Одним из вариантов такой методики является использование интегрированных промышленных CAD/CAM/САЕ/PDM-систем в течение всего цикла обучения, начиная с «легких» систем 2D-проектирования в начале обучения и заканчивая системами 3D-моделирования на старших курсах. Подобные системы применяются для выполнения курсовых и дипломных проектов с последующим закреплением полученных знаний во время производственной практики в конструкторских и технологических подразделениях промышленных предприятий.
Для подготовки инженеров по специальности «САПР» в БГТУ в качестве основной была выбрана система параметрического автоматизированного проектирования и черчения T-FLEX CAD 3D, разработанная российской фирмой «Топ Системы» (www.topsystems.ru).
Выбор системы обусловлен следующими факторами:
• простотой освоения и использования системы студентами;
• активным внедрением системы на промышленных предприятиях Брянской области;
• востребованием на рынке труда специалистов, способных выполнять автоматизированное проектирование с помощью T-FLEX CAD 3D;
• возможностью обеспечения полной поддержки отечественных стандартов;
• выгодной партнерской политикой фирмы «Топ Системы» по отношению к учебным заведениям.
Однако главным фактором, повлиявшим на выбор системы T-FLEX CAD 3D, является наличие уникальных по своим возможностям средств создания параметрических моделей. В T-FLEX CAD 3D заложена возможность многократного использования чертежа, полученного на основе параметрической модели, реализован мощный механизм твердотельного моделирования, имеется собственная оболочка для разработки баз данных конструктивных элементов, используемых при проектировании.
Освоение системы T-FLEX CAD студентами кафедры «Компьютерные технологии и системы» начинается на первом курсе в рамках производственно-ознакомительной практики. На практике студенты работают с системой автоматизации черчения T-FLEX CAD LT, строят чертежи и эскизы простых деталей.
Затем на старших курсах в рамках лабораторных работ по дисциплине «Основы САПР» студенты осваивают систему параметрического проектирования T-FLEX CAD 3D. На занятиях они создают параметрические сборочные трехмерные модели, получают 2D-проекции, строят конструкторские чертежи и разрабатывают библиотеки параметрических элементов.
Курсовые работы по дисциплинам «Разработка САПР» и «Технология разработки программного обеспечения», выполняемые студентами на четвертом и пятом курсах, представляют собой создание объектно-ориентированных САПР на основе системы T-FLEX CAD 3D. Тематика курсовых работ очень разнообразна, например разработаны системы автоматизированного проектирования режущего инструмента, контрольного инструмента, различных элементов станочных приспособлений, конструкций транспортных машин и т.д. Суть этих проектов состоит в том, что создается расчетный модуль в среде объектно-ориентированного проектирования Delphi или Visual Basic, затем расчетные данные передаются в редактор переменных параметрической модели, построенной в системе T-FLEX CAD 3D.
Завершающим этапом подготовки инженеров является дипломное проектирование, в ходе которого формируются и закрепляются теоретические знания, приобретается опыт самостоятельного решения задач, а в конечном счете обеспечивается подготовка студентов к инженерной деятельности.
Дипломные проекты студентов по специальности 220300 «Системы автоматизированного проектирования» направлены на разработку средств автоматизации конструкторско-технологической подготовки производства и организационно-управленческих задач, обеспечивающих существенное повышение производительности труда, качества машиностроительной продукции, снижение ее себестоимости, энерго- и материалоемкости, а также улучшение условий труда.
Тематика типового дипломного проекта по специальности САПР была следующей: «Разработать конструкторско-технологическую документацию для подготовки производства узла машины, например тепловоза, автомобиля, дизеля и т.д., с использованием систем автоматизированного проектирования T-FLEX CAD 3D и T-FLEX/ТехноПро».
Так, процесс автоматизации подготовки производства начинается с автоматизации решения конструкторских задач. При этом в системе T-FLEX CAD 3D разрабатывается твердотельная параметрическая сборочная модель опоры рамы, затем на ее основе изготавливаются конструкторские сборочные и деталировочные чертежи, необходимые спецификации. Кроме того, твердотельная модель используется в системе T-FLEX CAD 3D для оценки масс-инерционных характеристик опоры рамы.
Далее решаются задачи автоматизации технологической подготовки производства, объем которой намного превышает конструкторскую подготовку. Естественно, для этих задач лучше применять интегрированные системы конструкторско-технологической подготовки производства. Поэтому при выполнении дипломного проекта студенты ориентированы на использование систем T-FLEX/ТехноПро и T-FLEX ЧПУ. В T-FLEX/ТехноПро разрабатываются маршрутные, маршрутно-операционные и операционные технологические процессы на отдельные детали и на сборочные единицы опоры рамы.
Технологическая подготовка производства завершается генерацией управляющей программы для станка с ЧПУ на обработку одной из деталей, входящих в состав сборки, которая выполняется в системе T-FLEX ЧПУ или в одной из других САМ-систем, имеющихся на кафедре.
Таким образом, высокоэффективные средства системы T-FLEX CAD 3D и программных продуктов комплекса T-FLEX позволяют использовать их в учебном процессе при выполнении студентами курсовых, лабораторных работ и дипломных проектов, что в конечном счете дает возможность осуществлять подготовку высококвалифицированных инженерных кадров.
