Назад

Практико-ориентированный подход использования T-FLEX CAD в процессе подготовки инженерных кадров

Батенькина Оксана Васильевна (Омский государственный технический университет)



Уже  ни у кого не вызывает сомнений  необходимость  использования в образовательном процессе  подготовки будущих инженеров  современных  систем  трехмерного  моделирования. 

Применение  системы  T-FLEX CAD, активно  используемой  в ОмГТУ  в образовательном процессе на протяжении последних 10 лет,   позволило успешно реализовать  практико-ориентированный  подход  к  обучению  и сформировать у студентов  профессиональные  компетенции:

-   способность использовать современные информационные  технологии при  проектировании машиностроительных изделий и производств;

- способность  принимать участие в разработке  средств  технологического  оснащения  машиностроительных производств.

Базовое изучение системы  параметрического  моделирования  T-FLEX CAD  состоит из следующих  основных  этапов:

1.       Изучение  интерфейса  системы.  Основные понятия и методы построения эскиза в T-FLEX CAD.  Создание  эскизов.  Сопряжения.

Для лучшего закрепления навыков  после  изучения  каждого этапа  студенты выполняют домашнее задание, состоящее   из  15-20  эскизов (рис. 1).

2.       Создание  плоских  тел – отработка навыков  применения  операции «Выталкивание».  Домашнее задание  - 15-20 примеров (рис. 1).

3.       Создание  тел вращения – отработка навыков применения  операции «Вращение». Освоение булевых операций – сложение, вычитание  и пересечение. Создание  отверстий, пазов  и т.п.   Домашнее задание – 15-20 примеров (рис. 2).

4.       Создание 3D-тел – комбинированное использование операций  «Выталкивание», «Вращение». Массивы линейные, круговые и параметрические. Операции создания 3D-тел по сечениям, по траектории.  Сервисные  3D инструменты и элементы.

От каждого этапа к последующему  увеличивается  уровень сложности  создаваемых  моделей  как на занятиях, так и при выполнении домашнего задания (рис. 2).

5.       Создание 3D-сборок.  Сопряжения. Использование  параметрических библиотек  стандартных изделий. Конфигурации 3D-сборок.

          В качестве  домашнего задания  предусмотрено   создание  3D-моделей  всех нестандартных  деталей  и выполнение 3D-сборки.  Количество  нестандартных деталей  в сборке 10-15 единиц (рис. 3).  Примерами  сборочных единиц  являются  чертежи  из  альбомов станочных приспособлений,  чертежи  станочных приспособлений, реально  используемых на предприятиях.

6.       Оформление  конструкторской  документации – получение  чертежей с 3D-моделей и последующее их оформление в соответствие с  ЕКСД.   В качестве домашнего задания необходимо оформить чертежи всех  деталей, а также сборки, создаваемых   на  4 и 5 этапах (рис. 3).

Такой  подход  в  обучении студентов  является  хорошей базой для последующего  закрепления  профессиональных навыков  проектирования  изделий в рамках курсовых и дипломных проектов с использованием  информационных  технологий.

Данная  методика способствует  лучшему запоминанию  пройденного материала, лучшему  освоению процессов  профессиональной  деятельности,  полученные  знания остаются в памяти на более долгий срок и позднее легче восстанавливаются для применения на практике.

Список литературы

 1.       Батенькина О.В., Шамец С.П.  О внедрении информационных технологий в учебный процесс// Омский научный вестник. - № 1(87), 2010. – с. 233-235.

2.       Батенькина О.В. Подготовка студентов технических специальностей с использованием САПР // Проблемы качества графической подготовки студентов в техническом вузе в условиях перехода на образовательные стандарты нового поколения: Материалы международной научно-практической интернет-конференции, г. Пермь, февраль-апрель 2010. – с. 80-86.

3.       Батенькина О.В., Шамец С.П. CAD/CAM/CAE-технологии в студенческих олимпиадах и учебном процессе вузов// CAD/CAM/CAE-Observer//Информационно-аналитический PLM-журнал. -  № 1 (53), 2010. – с. 86-88.

Рисунки к докладу

Рис. 1
Рис. 1

Примеры выполнения  эскизов  и создания  плоских тел  в T-FLEX CAD




Рис. 2
Рис. 2

Примеры создания  3D-моделей   в  T-FLEX CAD




Рис. 3
Рис. 3

Примеры оформления  чертежа с 3D-модели   в  T-FLEX CAD




Вопросы и комментарии к докладу:


Фото
Головнин Алексей Алексеевич
(13 февраля 2011 г. 17:10)

Здравствуйте уважаемая Оксана Васильевна!

Очень четкий и познавательный доклад. Вопросы:

1. Ваша методика, наверное, подходит не только для программы T-FLEX CAD, но и других подобных программ?

2. Вы преднамеренно не включаете в программу обучения тему 2D графика? (Я знакомился с T-FLEX CAD более 10 лет назад и с тех пор не владею современным состоянием этой программы, есть ли в ней вариант «чертеж», как в КОМПАСе).

3. Тема «Основные понятия и методы построения эскиза в T-FLEX CAD.  Создание  эскизов» - это Ваша придумка или Вы у кого видели ее раньше? 

4. Каким образом Вы обеспечиваете студентов программным продуктом для выполнения домашних заданий.

5. 15-20 примеров – это реальная или желаемая цифра, не обязательная для исполнения всеми?

6. Вы не упомянули создание спецификаций. Или она подразумевается при выполнении сборочного чертежа?

7. Сколько часов у Вас предусмотрено на реализацию этой программы?

С уважением Алексей Алексеевич Головнин

Фото
Токарев Владимир Адольфович
(16 февраля 2011 г. 12:19)

Уважаемая Оксана Васильевна!

Вы предложили компактный и одновременно насыщенный заданиями курс геометрического моделирования в T-FLEX CAD и детально описали Вашу учебную программу. Как Вам удалось подписать у руководства вуза программу на освоение курса графики с помощью только одной системы? Кстати, в T-FLEX CAD имеются довольно оригинальные переводы общепринятых терминов геометрического моделирования. Один из переводов Вы привели – «Выталкивание».

Насколько мне удалось понять из приведённых примеров, Вы предварительно даёте задание студентам на «ручное» построение аксонометрии (рис. 1в), а также на автоматизированное построение видов (рис. 2а). А затем после построения трёхмерной геометрической модели и выполнения ассоциативного чертежа, он замечает (без Вашего участия) ошибки на правой плоскости (рис. 1в) и в штриховке резьбы (рис. 2а). А Вам остаётся только в дальнейшем оценить работу по правильной простановке размеров и другим видам работ, а затем заставить студента исправить ошибки, как на рис. 2г и 3а. В Рыбинском авиационном колледже используется также эффективная методика проверки самим студентом количества необходимых размеров.

Скажите, пожалуйста, даёте ли Вы задание студентам на простановку размеров и обозначений на модели детали в соответствии с ГОСТ 2.052-2006 ЕСКД? В настоящее время у конструкторов имеются существенные трудности при простановке обозначений на сложных моделях. Имеются ли у Вас трудности в этом?

Буду благодарен, если Вы ответите на данные вопросы, так как во время переходного периода к ФГОС переоформляются программы и пособия.

Токарев Владимир Адольфович

Батенькина Оксана Васильевна
(19 февраля 2011 г. 22:23)

Здравствуйте Алексей Алексеевич! 

Постараюсь ответить на все вопросы.

1. Данная методика может быть применима также на другие  САПР, я в частности по этой же методике проводила обучение студентов и конструкторов системе КОМПАС.

2. Дело в том, что на мой взгляд нужно стремиться к автоматизации процесса проектирования на производстве. Если изучать уровень 2D, то о реальной автоматизации говорить не приходится. Могу утверждать этот факт исходя из своего практического опыта работы на производстве в течение 5 лет. Поэтому я  даю основы построения эскизов в 2D для того, чтобы научить студентов создавать контур при построении трехмерной модели.  Вариант работы только с чертежем в T-Flex CAD   приутствует - именно в нем и создаем эскизы.

3. Дело в том, что система T-FLEX CAD изначально является параметрической. Инструменты создания построений очень отличаются от КОМПАС, SolidWorks, AutoCAD. Поэтому  приходится сначала рассказать эти особенности, обратить на них внимание студентов. Этот подход  также рассматривается  разработчиками в  руководстве пользователя. После этого освоение программного продукта происходит гораздо быстрее.

4. Для выполнения домашнего задания студенты используют  учебную версию программы, которую можно скачать с сайта фирмы-разработчика.

5. Эта цифра реальная и все задания обязательны для исполнения. И студенты без особых проблем в состоянии выполнить такой объем, что позволяет отработать основные навыки работы с программным продуктом.

6. Выполнение спецификации предусмотрено при выполнении сборочного чертежа. Рассматриваются различные режимы ее создания.

7. На реализацию этой программы, к моему сожалению, приходится всего 34 ауд. часа.

Спасибо за ваши вопросы.  Надеюсь, что достаточно полно смогла на них ответить.

Батенькина Оксана Васильевна
(19 февраля 2011 г. 22:47)

Уважаемый Виктор Адольфович!

Дело в том, что данный программный продукт осваивается студентами не в курсе графики, а в рамках курса "Информационные  технологии". 

Да вы правы, термины операций в данной системе отличаются от названия аналогичных операций в других САПР.  Хотя в литературе также встречается этот термин для операции выдавливания. 

Суть методики такова, что во многих заданиях, которые студенты должны выполнить, специально допускается элемент ошибки - неправильно проставленные размеры и т.д.  Это позволяет понять  правильно ли студент  прочитал чертеж.  Таким образом, студенты сами должны обнаружить ошибку в примере и исправить ее. 

Задание на простановку  размеров на электронной  модели  в соответствии с ЕСКД  выдается студентам в рамках  занятий по оформлению конструкторской  документации. Не могу сказать, что с этим заданием связаны какие-то трудности.  Возможно такая простановка размеров, обозначений и представляет трудность для конструкторов, но студенты, как правило, достаточно успешно с этим заданием справляются. Здесь возможно просто другой уровень сложности заданий студентов по сравнению с реальными  изделиями, над которыми работают  проектировщики.

Фото
Головнин Алексей Алексеевич
(20 февраля 2011 г. 1:49)

Еще раз здравсвуйте уважаемая Оксана Васильевна!

Спасибо за Ваши ответы. Вы все мне прояснили, что-то я вспомнил после прочтения Ваших ответов. Хочу пояснить подоплеку моих вопросов 2 и 3. Когда мы говорим, что 3D-моделирование заменяет 2D- графику, а потом вынуждены учить в ней работать (в 2D), для себя объясняем, что надо знать и построения чертежа. Если же изучать 2D построения в теме построение эскизов, то все становится логично. Используя 3D технологию чертеж строить не надо, надо уметь читать, но этому можно учить несколько по другому, но это тема другого разговора.

С уважением Головнин Алексей Алексеевич


Назад