Подготовка специалистов по созданию технологической оснастки в компьютерной среде

1. Подготовка специалистов по созданию технологической оснастки в компьютерной среде

В процессе перехода к использованию компьютерных средств проектирования у производителя возникает ряд проблем. Это и процесс выбора программного обеспечения, которое должно соответствовать задачам, решаемым на предприятии, и обеспечивать оптимальное соотношение цена/возможности. Это и приобретение нового компьютерного оборудования. Но самым проблемным является процесс обучение и(или) переквалификация рабочего персонала (конструкторов, технологов) для работы в системах компьютерного проектирования. Ведь именно здесь затрачивается огромное количество времени.

Возникает вопрос подготовки молодых кадров, которые имели бы опыт работы с системами подобного рода. Большинство студентов, недавно окончивших ВУЗы, приходят на производство, так или иначе знакомыми с системами компьютерного проектирования. Но в большинстве случаев – это программы, позволяющие создавать двухмерные чертежи. Лишь небольшая часть бывших студентов владеет навыками работы с отдельными системами трехмерного моделирования.

С целью подготовки специалистов, соответствующих требованиям современных технологий, в Московском Государственном Технологическом Университете «СТАНКИН», в Студенческом конструкторском исследовательском бюро (СКИБ) было принято решение ввести в учебную программу дисциплину для студентов пятого курса «ИНТЕГРИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ», посвященную знакомству и обучению с современными системами компьютерного проектирования (CAD/CAM/CAE).

Целью преподавания данной дисциплины является обучение студентов методологии проектирования на примере создания оснастки для производства ПЭТ- тары. В ходе обучения основное время отводится основным возможностям получения трехмерных моделей для изделий сложной формы в компьютерной среде и их использованию при инженерных расчетах, обработке на оборудовании с числовым программным управлением (ЧПУ), оформлении технической документации.

Процесс обучения состоит из курса лекций, разделенных на три этапа, лабораторных работ и семинарских занятий.

Первая часть лекций посвящена рассмотрению трёхмерных графических систем в машиностроении. Внимание уделяется не только зарубежным разработкам, но и продуктам отечественных производителей. В учебном курсе рассматриваются системы Unigraphics, Solid Works (США), Power Solution (Англия), T-FLEX CAD, Gemma-3D, Компас (Россия). В лекционном материале приводится сравнение CAD/CAM/CAE-систем с точки зрения соотношения цена/возможности/необходимость, предлагается набор критериев выбора программного обеспечения для того или иного вида производства и типа решаемых задач [1, 2]. Здесь же рассматриваются особенности организации деятельности машиностроительного предприятия в условиях информационных технологий [3]. Приводятся основные тенденции развития САПР и примеры из реальной практики по внедрению информационных технологий в процесс подготовки производства на отдельных предприятиях (АО «Сафоновский электромашиностроительный завод», КНААПО [4, 5].

Во второй части лекционных занятий учащиеся получают теоретические знания  по технологии трехмерного моделирования (каркасное, поверхностное, твердотельное) и подготовке рабочей документации. Осваивают терминологию компьютерного проектирования, изучают понятия элементов и участков поверхностей, используемых при проектировании изделий сложной формы (главы 2-5). Студентам предоставляется возможность ознакомиться с программами, позволяющими автоматизировать процесс подготовки производства (глава 6) на базе мастер-процессов при проектировании пресс-форм, такими, как Moldmaker (Delcam plc.), Mold Wizard (Unigraphics) и листовой штамповки в рамках систем автоматизированной поддержки информационных решений [6, 7].

Последняя часть лекций посвящена особенностям программирования оборудования с ЧПУ в машиностроении (глава 7 – 9). Освещаются вопросы использования 3D-моделей в машиностроении на принципах ЧПУ; механообработка, контрольно - измерительные машины (КИМ) и т.д. На отдельных примерах показываются способы создания управляющих программ с использованием CAM-систем. Все лекционные материалы  раздаются студентам на CD-ROM.

Для более детального изучения дисциплины, учащиеся проходят курс лабораторных и семинарских занятий. Полученные на этих занятиях знания студенты применяют для выполнения курсового проекта по индивидуальному заданию.

При выборе CAD/CAM/CAE – системы для проведения практических занятий был выбран пакет Power Solution, разработанный английской фирмой DELCAM plc. Такой выбор не случаен. Более 2500 инструментальных фирм из 40 стран по всему миру (в том числе и в России), используют программное обеспечение фирмы Delcam для проектирования и изготовления сложной технологической оснастки. В пользу Delcam говорит и то, что их программы и расчеты отработаны «в живую», то есть подтверждены экспериментально, и их база знаний отрабатывалась и пополнялась довольно долгое время – с 1977 года в рамках собственного инструментального производства (рис. 1).