Использование САПР "Компас-3D" в преподавании дисциплины "Инженерная графика"

Для процессов информатизации современного общества и тесно связанных с ними процессов информатизации всех форм образовательной деятельности характерны совершенствование и массовое распространение современных информационных и коммуникационных технологий (ИКТ). Подобные технологии активно применяются для передачи информации и обеспечения взаимодействия преподавателя и студента в современных системах открытого и дистанционного образования. Современный преподаватель должен не только обладать знаниями в области ИКТ, но и быть специалистом по их применению в своей профессиональной деятельности.

Основным средством ИКТ для информационной среды любой системы образования является персональный компьютер, возможности которого определяются установленным на нем программным обеспечением. Для технических специальностей среднего профессионального образования при создании чертежей эффективно использовать продукты программного обеспечения САПР (система автоматизированного проектирования), такие как «AutoCAD», «ADEM», «КОМПАС» и др. Рассмотрим некоторые из них.

«AutoCAD» — это программное обеспечение, относящееся к классу САПР, разработанное компанией Autodesk. Данная программа позволяет студентам создавать чертежи, схемы, планы и проекты. Одним из недостатков «AutoCAD» является отсутствие трехмерной параметризации.

Система «CAD/CAM/CAPP/CAE ADEM» — программное обеспечение для использования в промышленности и образовании. Позволяет студентам ознакомиться с автоматизацией производства. Недостатком данного программного обеспечения является его узкая специализация для работы на станках с ЧПУ.

«КОМПАС» — продукт российской компании «Аскон». Это система автоматизированного проектирования с возможностью оформления документации в соответствии со стандартами серии ЕСКД (Единая система конструкторской документации). Программа такого рода предназначена для обучения студентов приемам трехмерного проектирования и плоского черчения.

Наиболее широкое применение на учебных занятиях получил САПР «КОМПАС». Его популярность легко объяснить: правила рабо- ты с ним просто освоить, а богатая коллекция шаблонов способна обеспечить усвоение профессиональных компетенций по техническим специальностям на должном уровне [1]. Кроме того, этот программный продукт включен в Единый реестр российских программ для электронных вычислительных машин и баз данных.

Отличительная особенность продукта САПР «КОМПАС-3D» — использование параметрических технологий, разработанных компанией «Аскон», и собственного математического ядра. Особые компоненты «КОМПАС-3D v16» — универсальная система 2D-проектирования, система трехмерного моделирования, модуль проектирования спецификаций, текстовый редактор. В освоении они довольно просты, имеют справочную систему, русскоязычный интерфейс [1]. К базовым возможностям системы относится функционал, позволяющий спроектировать в 3D изделие любой сложности, затем на это изделие оформить комплект документации, необходимый для осуществления его изготовления,

Рис. 1. Сборочный чертеж «Стапель»

в соответствии с действующими стандартами СТП, ГОСТ и др. [1].

Использование данной программы позволяет обучать студентов на более высоком уровне — уровне проектирования трехмерных моделей.

Учебная дисциплина «Инженерная графика» изучается студентами всех технических специальностей. В результате изучения этой дисциплины студенты специальности «техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта» узнают основные правила построения чертежей, способы графического представления пространственных образов, возможности пакетов прикладных программ компьютерной графики в профессиональной деятельности. Студенты оформляют проектно-конструкторскую, технологическую и другую техническую документацию в соответствии с действующей нормативной базой, выполняют изображения, разрезы и сечения на чертежах [2]. И на завершающем этапе выполняют сборочный чертеж с его последующим деталированием.

Сборочный чертеж — это документ, содержащий изображение сборочной единицы и другие данные, необходимые для ее сборки и контроля. Он разрабатывается на основе чертежа общего вида и входит в комплект рабочей конструкторской документации, предназначенной непосредственно для производства. По такому чертежу определяется соединение деталей и сборочных единиц в готовое законченное изделие.

Сборочный чертеж обычно выполняют в следующей последовательности: выбор количества изображений; выбор масштаба изображений; выбор формата листа; компоновка изображений; выполнение изображений; нанесение размеров; нанесение номеров позиций; выполнение текстового материала; заполнение основной надписи [3].

Рассмотрим выполнение сборочного чертежа «Стапель» в САПР «КОМПАС-3D v16».

Стапель — это специальная конструкция, которая используется для ремонта автомобиля при наличии у него соответствующих повреждений. Она дает возможность полностью восстановить изначальный вид корпуса с помощью жесткой фиксации и равнонаправленного давления. Таким образом, если корпус машины помялся в дорожно-транспортном происшествии, то для исправления дефекта используются стапели.

Чертеж стапеля является сборочным чертежом (рис. 1).

I

J

1	1		Обозначение				Наименование	Ж	Примечание
							Документация
Ji'
			КП 230201190000 ГБ				Сборочный чертеж
							Сборочные единицы
		/	КП 2302.03.19.00.01				Сидраблический цилиндр	1
							Детали
		2	КП 23.02.03.19.00.02				Рамка	1
		3	КП 2302.03.19.00.03				Платформа	1
		i	КП 230201190001				Стрела	1
		5	КП 2302.0319.00.05				Трап	2
		6	КП 2302.03190006				Силобая башня	1
							Стандартные изделия
		7					Штифт 50x120 РОСТ 3128- 70	2
		8					Штифт 60x350СОСТ 3128- 70	1
		9					Штифт 80x100 ГОСТ 3128-70	1
		10					Штифт «0x350 ГОСТ3128-70	1
						КП23.02.03.19.00.00
	.  - -			133тА1

-.. щй. 'c

AM-82

^mf

t

Стапель

Рис. 2. Спецификация к сборочному чертежу «Стапель»

Рис. 3. 3D-модель «Основание»

Сборочный чертеж сопровождается спецификацией (рис. 2).

Для создания чертежа в программе необходимо создать новый файл — именно с него начинается любое формирование чертежа в САПР. В меню «Файл» следует выбрать пункт «Чертеж». При создании можно выбрать различные форматы (например, А4), вид модели (сверху, снизу), масштаб и обозначить другие необходимые моменты. Анимация в «КОМПАС-3D v16» позволяет имитировать движение различных механизмов, процессов сборки-разборки, проверку соударений элементов. Таким образом, данная функция после создания чертежа облегчает процесс проектирования, а также может использоваться в рекламных целях.

Этапы построения сборочного чертежа «Стапель».

На первом этапе выполняем построение 3D-модели «Основание» (рис. 3).

На втором этапе выполняем построение 3D-модели «Трапы» (рис. 4).

Рис. 4. 3D-модель «Трапы»

Рис. 5. 3D-модель «Силовая башня»

На третьем этапе выполняем построение 3D-модели «Силовая башня» (рис. 5).

На четвертом этапе выполняем построение 3D-модели «Стрела» (рис. 6).

Рис. 6. 3D-модель «Стрела»

На пятом этапе выполняем построение 3D- На шестом этапе выполняем построение модели «Гидравлический цилиндр» (рис. 7).     3D-модели «Рамка» (рис. 8).

Рис. 7. 3D-модель «Гидравлический цилиндр»

Рис. 8. 3D-модель «Рамка»

Умение работать в данной программе позволит студентам создавать новые модели и участвовать с ними в конкурсах. Студенты колледжа участвуют в областных олимпиадах по специальности и в соревнованиях WorldSkills, оттачивая профессиональное мастерство. Задания включают выполнение теоретических, практических и профессиональных конкурсных упражнений, содержание которых соответствует федеральному государственному образовательному стандарту среднего профессионального образования в части государственных требований к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по специ- альностям среднего профессионального образования базового уровня.

Использование программы «КОМПАС» — это творческий процесс. Работа по руководству этим видом деятельности студентов осуществляется на всех этапах обучения с первого по завершающий курс, охватывая как учебный процесс, так и курсовое и дипломное проектирование.

Все это позволяет сформировать профессиональные компетенции на современном уровне, а также стимулировать мыслительную деятельность, развивать творческий потенциал и в дальнейшем дает возможность применить это на производстве.