К. т. н. Телегин В. В., Титов Н. А.
Липецкий государственный технический университет, Российская Федерация
ТВЕРДОТЕЛЬНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В КУРСЕ ИНЖЕНЕРНОЙ ГРАФИКИ ТЕХНИЧЕСКИХ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ ЛГТУ
Инженерная графика (машиностроительное черчение) является неотъемлемой частью базового ( общепрофессионального ) цикла общеобразовательной программы подготовки бакалавров, специалистов, а иногда и магистров различных направлений. Так, например, в рамках направления подготовки специалистов по направлению 190109.65 «Наземные транспортно-технологические средства» предполагается, что студенты в процессе изучения дисциплины «Начертательная геометрия и инженерная графика» должны:
1. Знать способы построения чертежей любой сложности с необходимыми видами и сечениями, в том числе с использованием компьютерной графики, включая выполнение трёхмерных моделей объектов.
2. Уметь выполнять чертежи деталей и сборочных единиц в соответствии с требованиями к конструкторской документации, в том числе с использованием трёхмерного компьютерного моделирования
3. Владеть методами проектирования, в том числе, с использованием трёхмерных моделей.
Аналогичные требования предлагаются стандартами других направлений подготовки. Меняется название дисциплины – «Инженерная графика» в направлении подготовки 150700.62 «Машиностроение» при полном отсутствии в стандарте каких-либо требований разделам изучаемой дисциплины; «Начертательная геометрия», «Инженерная и компьютерная графика» в направлении подготовки 140100.62 «Теплоэнергетика и теплотехника», «Компьютерная графика» в направлении подготовки 150400.62 «Металлургия» при сходных требованиях в стандартах к проектируемым результатам освоения дисциплины.
Традиционно выделяют три взаимосвязанных раздела в графической подготовке студентов: «Начертательная геометрия», «Инженерная графика», «Компьютерная графика», изучаемых последовательно в 1-ом, 2-ом иногда 3-ем семестрах (1-ый и 2-ой курс). Такой подход, по мнению авторов, неверен. Компьютерная графика – это не отдельный предмет, а метод обработки графической двухмерной и трёхмерной информации. Овладение этим методом должно начинаться с первого занятия по дисциплине «Начертательная геометрия» и совершенствоваться в процессе всего образовательного процесса.
В данной работе предлагается методика изучения дисциплины «Инженерная графика» с применение возможностей 3D-моделирования системы Autodesk Inventor Professional 2013.Это вторая часть курса (2-ой семестр), рассчитанная, как правило, на 72 или 108 часов. Из них 18 часов лекций, 36 часов практики, остальное – самостоятельная работа, подготовка к зачёту (или экзамену). Для некоторых специальностей лекционный курс не предусмотрен. Апробация курса продолжается в течение двух лет при обучении бакалавров и специалистов по направлениям подготовки 140100.62 «Теплоэнергетика и теплотехника» 190109.65 «Наземные транспортно-технологические средства» Липецкого государственного технического университета ( ЛГТУ ).
В процессе обучения студенты выполняют следующие работы:
1. Основы системы Inventor . Ориентировочно на эту работу затрачивается от пяти до восьми практических занятий. Лекционный курс посвящён знакомству со стандартами ЕСКД . Результат выполнения данного этапа – твердотельная модель достаточно сложной детали и её чертежа (рис. 1).
2. Соединение крепёжными деталями. Сборка в системе Inventor (рис. 2). На рисунке 2 представлен лишь сборочный чертёж. Полный комплект чертежей второй графической работы включает ещё спецификацию и чертежи соединяемых пластин, а также презентацию сборки – разборки соединения. Работа выполняется с помощью мастера проектирования болтовых соединений системы Inventor .
3. Соединение зубчатых колёс, включающих вал, подшипники, стопорные кольца и шпонку. Работа является заключительной для студентов, курс обучения которых ограничен 72 часами. Содержание графической части этой работы в данной статье не приводится.
Рис. 1. Трёхмерная модель и чертёж детали в системе Inventor
Рис. 2. Соединение болтовое
4. Твердотельное моделирование сборочной единицы в системе Inventor (рис. 3), создание сборочного чертежа (рис. 4), деталирование и эскизирование .
Рис. 3. Сборочная единица. Клапан. Твердотельная модель
Рис. 4. Клапан. Сборочный чертёж