Назад

Внедрение результатов НИРС в учебный процесс

Фото Асекритова Светлана Вениаминовна (Рыбинская государственная авиационная технологическая академия имени П.А.Соловьева)

Соавтор(ы): Пучков Иван Александрович

С помощью САПР выполняется разработка чертежей, проводится трехмерное моделирование изделия и процесса сборки, проектируется вспомогательная оснастка, например штампы и пресс-формы, составляется технологическая документация и управляющие программы (УП) для станков с числовым программным управлением (ЧПУ), ведутся архивы.

В своей будущей профессиональной деятельности выпускники вуза обязаны владеть методиками проектирования изделий, которые используются на предприятии. Решающим при выборе графической системы  Unigraphics  в качестве САПР, внедряемой в учебный процесс, стал факт использования данной компьютерной технологии проектирования и производства в компании ОАО «НПО «Сатурн». 

Изучение раздела «Компьютерная графика» начинается с лабораторного практикума в рамках курса «Графические редакторы САПР». Здесь решаются конкретные задачи, возникающие перед студентами в процессе освоения курса инженерной графики.

Система Unigraphics занимает ведущее место среди трехмерных систем автоматизированного проектирования и производства для предприятий аэрокосмической, автомобильной промышленности, машиностроения. С помощью данного графического редактора студенты выполняют задания из проекционного черчения, рабочие чертежи оригинальных деталей, сборки и конструкторскую документацию, и на заключительной стадии обучения инженерной графики - курсовую работу.

Наиболее талантливые и продвинутые студенты привлекаются к научно-исследовательской деятельности, проводимой преподавателями кафедры Графики. В частности, это касается модуля параметрического проектирования математических электронных моделей дисков компрессоров газотурбинных двигателей (ГТД), совместно разработанного студентами и преподавателями кафедры графики РГАТА имени П. А.Соловьёва.

Модуль является руководством по использованию CAD-системы Unigraphics для построения трехмерной твердотельной гибридной модели детали типа «Диск» компрессора газотурбинных двигателей. Руководство предназначено для пользователей системы Unigraphics, которые имеют небольшой опыт работы в этой системе. В модуле предлагается строить модель с помощью компонентов, определяемых набором параметров, и с помощью создаваемых в пространстве модели элементов.

Первоначально рекомендуется выявить основные элементы, которые формируют деталь типа «Диск компрессора». Для этих целей была отобрана группа дисков, схожих по своей форме, тщательно изучена имеющаяся на них конструкторская документация и проведена классификация элементов, формирующих модель дисков компрессора ГТД. Затем был разработан алгоритм формирования модели, призванный указать оптимальный путь при проектировании диска.

Мы постарались по возможности унифицировать компоненты формы, выделить типовые элементы и те, которые могли бы быть описаны параметрически и занесены в библиотеку пользователя. Такая библиотека собственных пользовательских элементов, которые можно добавлять к телу точно так же, как типовые элементы, предлагаемые  UG, создаётся для автоматизации типовых задач построения.

 Далее на основе алгоритма, приведенного в руководстве, и инструкций  по созданию элементов производится построение трехмерной твердотельной гибридной модели детали типа «Диск» компрессора газотурбинных двигателей.

Студенческая научно-исследовательская работа «Модуль параметрического проектирования электронных математических моделей дисков компрессоров газотурбинных двигателей» была представлена в качестве конкурсной работы на Открытый конкурс  на лучшую научную работу вузов Российской Федерации и стран СНГ по естественным, техническим и гуманитарным наукам по разделу «Инженерная геометрия и компьютерная графика» и награждена медалью Министерства образования и науки РФ «За  лучшую научную работу».

Исследования, проводимые в рамках НИРС, нашли также своё отражение в учебном процессе по дисциплине «Графические редакторы САПР», для которой  разработана лабораторная работа «Проектирование параметрических 3-D моделей с помощью библиотеки собственных пользовательских типовых элементов».

Так как курсовая работа предполагает почти стопроцентное самостоятельное выполнение всех заданий, то и компьютерная сборка, как один из этапов проектирования, может быть оптимизирована непосредственно студентом - разработчиком. Например, при выполнении фрагментов резьбовых соединений, создаются модели крепёжных изделий, которые впоследствии можно использовать при проектировании любых сборочных единиц.

Для этих целей создаётся библиотека собственных пользовательских элементов. Мастер процесс (Wizard) даёт возможность определить пользовательский конструкторский элемент (рисунок 1) и сохранить его, как специальный файл части.

Чтобы им воспользоваться необходимо открыть библиотеку собственных пользовательских конструктивных элементов (рисунок 2) и выбрать из неё нужную деталь, например, винт. Затем внести изменения в значения параметров по предлагаемому чертежу (рисунок  3) и создать модель, которая впоследствии будет использоваться как компонент в сборке.

В качестве  пользовательского конструкторского элемента могут также выступать и резьбовые отверстия, для которых необходимо указать ссылки на внешние геометрические объекты - плоскости и поверхности.

Таким образом, модуль создания пользовательских базовых элементов, позволяет взять ранее созданную стандартными средствами Unigraphics NX параметрическую модель тела, установить взаимосвязь между параметрами, указать входные переменные и определить, какую форму этот элемент будет приобретать при извлечении. Сформированный базовый элемент будет храниться в библиотеке, к которой имеют доступ все пользователи, работающие с модулем Features Modeling.

Рисунки к докладу

Рис. 1
Рис. 1

Мастер процесс Wizard




Рис. 2
Рис. 2

Библиотека пользовательских конструктивных элементов типа"Винт"




Рис. 3
Рис. 3

Параметры винта




Вопросы и комментарии к докладу:



Назад