Процесс обучения по любому предмету в системе ДО заканчивался сдачей выпускных экзаменов - письменных опросов, принимающихся при помощи тестов по дисциплине.

В настоящее время в Брянском ОЦНИТ разрабатываются различные электронные модули для проведения телетестирования и объективной оценки знаний обучающихся. Такие модули позволяют осуществлять текущий контроль знаний обучающихся на расстоянии. Методика контроля обычно основана на поиске обучаемым соответствиям между группами вопросов и ответов. Эти модули позволяют формировать базу данных вопросов, производить телетестирование по различным темам, курсам или выборочно. Автоматизированные системы ведут обработку результатов тестирования и дают рекомендации по повторному изучению слабо усвоенных разделов. Ответы каждого конкретного обучаемого накапливаются в базе данных. Обычно такие модули защищены на уровне идентификации пользователей и шифровки данных.

Дальнейшее обучение должно проводиться последовательно при выполнении следующих этапов:

·  подготовки методических указаний по изучаемому разделу (курсу) дисциплины;

·  изучению материалов по данному разделу и представлению их в электронном виде (методические разработки и другая литература, размещаются на сервере);

·  проведения консультаций с преподавателями по невыясненным вопросам с использованием электронной почты или голоса с использованием телефонной связи;

·  подготовки контрольных заданий и отсылки их по электронной почте;

·  после подготовки ответов и их рецензирование отсылка результатов обучаемому в систем ДО.

Одновременно на базе пилотного центра ДО в г. Новозыбкове прошли подготовку в высшие учебные заведения десять абитуриентов, которые успешно поступили в различные учреждения образования России. В текущем году в пилотном центре г. Новозыбкова на основании проведенного входного тестирования были отобраны с целью поступления в вузы наиболее одаренные абитуриенты, с которыми начата подготовка к вступительным экзаменам по математике и физике с использованием заданий, разработанных для применения технологий ДО.

§  Проведение переподготовки преподавательских кадров по освоению технологий ДО

В 2004 г. сотрудниками ОЦНИТ БГТУ была проведена переподготовка преподавательских кадров по освоению технологий ДО. Обучено 15 преподавателей БГТУ. Программа тематического плана обучения преподавателей в области освоения технологии дистанционного образования приведена в прил. В.

§  Разработка методического сопровождения пилотных центров дистанционного образования

В соответствии с техническим заданием в ранее организованных пилотных центрах в г. Новозыбкове, г. Клинцах, г. Унеча, г. Трубчевске постоянно осуществлялось обслуживание образованных ресурсов ранее переданных учебным заведениям для использования этих учебно-методических материалов в учебном процессе.

Обеспечивалось постоянное консультирование сотрудников пилотных центров по вопросам эксплуатации переданных информационных ресурсов.

Осуществлялось предоставление различных образовательных услуг с использованием программного обеспечения и различных информационных ресурсов БГТУ.

Всем пилотным центрам были представлены необходимые технические средства и программные среды для выполнения комплекса работ по совместной эксплуатации образовательных ресурсов.

Кроме того, в течение 2004 года для передачи пилотным центрам в. Новозыбкове, г. Клинцах, г. Унеча, г. Трубчевске были подготовлены следующие учебно-методические материалы и электронные издания.

Электронные учебные мультимедийные курсы по дисциплинам: «Экология», «Безопасность жизнедеятельности», «Культурология», «Психология и педагогика», «Информатика»; а также учебно-методические издания:

-  Уроки физики КиМ, 11 класс, 2002

-  Видеозадачник по физике (ч. 1-2), 2002

-  Видеозадачник по физике (ч. 3), 2004

-  Уроки геометрии 10-11 класс, часть 1 и 2, 2001

-  Уроки алгебры (10-11 класс), 2004

-  Уроки отечественной истории КиМ XIX-XX в., 2004

-  Репетитор по Русскому языку КиМ, 2004

-  Репетитор по Истории КиМ, 2004

-  Репетитор по Физике КиМ, 2004

-  Репетитор по Английскому языку, 2004

-  Практический курс Windows XP, 2002

-  Практический курс Excel-XP, 2002

-  Практический курс Access XP, 2002

-  Практический курс PowerPoint 2000, 2001

-  Практический курс Internet Explorer 5.0, 2001

-  Практический курс «MS Project», 2004 New!

-  Интенсивный курс обучения Windows XP New!

-  Медиатека по физике, 2003

-  Английский на каждый день, 2003

3.2. Разработка, адаптация и исследование CAD/CAM/CAE-систем

В последние годы процессу внедрения интегрированных САПР уделяется большое внимание со стороны промышленных предприятий Брянщины, многие из которых (ОАО “Радицкий машиностроительный завод”, НИИ “Изотерм”, ОАО “Брянский завод колесных тягачей” и др.) еще находятся в стадии выбора средств автоматизации инженерно-технических работ, а некоторые (ОАО “Брянский машиностроительный завод”, ОАО “Термотрон” и др.) уже приступили к активному освоению приобретенных интегрированных САПР. Сложность выбора и приобретения наиболее эффективной для конкретных производственных условий предприятий интегрированной САПР заключается в высоких ценах на эти системы, в недостатке информации для проведения сравнительного анализа и отсутствии квалифицированных специалистов на предприятиях Брянщины, способных провести адаптацию программных комплексов.

Учитывая приведенные факты, в 2004 г. одним из важнейших направлений деятельности Брянского ОЦ НИТ являлось внедрение, адаптация и сопровождение современных интегрированных САПР (CAD/CAM/CAE-систем). Для реализации этого направления в ОЦ НИТ создана лаборатория CAD/CAM/CAE-систем, которая занимается разработкой концепции и методики построения многоуровневых интегрированных САПР, обеспечивающих комплексную автоматизацию всех этапов и видов технической подготовки производства на современных промышленных предприятиях. В основу этой работы положены освоение и адаптация известных CAD/CAM/CAE-систем к конкретным производственным условиям.

В настоящее время в ОЦ НИТ собраны уникальные для Брянской области лицензионные программные средства, направленные на комплексную автоматизацию инженерно-технической деятельности: CAD/CAM-система Cimatron (Израиль); комплекс средств автоматизации технологической подготовки производства TechCARD (Беларусь); инструментальная интегрированная среда для разработки САПР “СПРУТ” (Россия); система автоматизированного проектирования в области машиностроения и приборостроения InterMech (Беларусь), интегрированная САПР «КОМПАС» (Россия), интегрированная САПР «T-Flex» (Россия) и др. Указанные системы выставлены в демонстрационном зале ОЦ НИТ и активно используются в учебном процессе при выполнении лабораторных, курсовых и дипломных работ студентами специальностей «Системы автоматизированного проектирования», «Технология машиностроения», «Профессиональное обучение», «Организация и технология защиты информации» и др.

Кроме этого в Центре имеется большая подборка печатных материалов и демонстрационных CD-дисков с информацией о современных интегрированных САПР. С рядом фирм-разработчиков интегрированных САПР были заключены дилерские соглашения.

ОЦ НИТ активно работает с промышленными предприятиями Брянщины по продвижению и ознакомлению их с современными интегрированными САПР. Сотрудниками ОЦНИТ выполняются хоздоговорные работы и научные исследования по обследованию и созданию систем комплексной автоматизации предприятий. В 2004 г. такие проекты реализовывались на , НИИ «Изотерм», электромеханический завод», машиностроительный завод» и др.

В 2004 г. на базе Брянского государственного технического университета ОЦ НИТ регулярно проводил учебно-методические и научно-практические семинары по использованию интегрированных САПР с приглашением представителей фирм-разработчиков и официальных дилеров в России. Наибольший резонанс получили следующие семинары:

-  научно-практический семинар для представителей промышленных предприятий и вузов региона «Современные отечественные технологии автоматизированного проектирования и инженерных расчетов в машиностроении и строительстве» (совместно с АПМ (г. Москва));

-  научно-практический семинар для представителей промышленных предприятий и вузов региона «Современные программно-аппаратные комплексы автоматизации конструкторско-технологической подготовки производства, инженерного документооборота и управления производством» (совместно с группой компаний АСКОН (г. Москва) и компанией «СТАРТ Плюс» (г. Рыбинск) и ARBYTE (г. Москва)).

Брянский ОЦ НИТ активно занимается внедрением современных лицензионных программных пакетов в учебный процесс. В БГТУ ОЦ НИТ успешно сотрудничает с кафедрами «Компьютерные технологии и системы», «Технология машиностроения», «Начертательная геометрия и графика». В настоящее время интегрированные САПР используются при подготовке студентов специальностей “Технология машиностроения” и “САПР” по ряду дисциплин: “Автоматизированные системы технологической подготовки производства”, “Системы автоматизированного проектирования технологических процессов”, “Основы САПР”, “CAD/CAM/CAE-системы”, “Информационное обеспечение САПР” и др.

На базе ОЦ НИТ в 2004 г., также как и в прошлом году, еженедельно проводились учебно-методические семинары для аспирантов, студентов-магистров и сотрудников Брянского государственного технического университета по вопросам внедрения, использования и адаптации современных средств автоматизации инженерной деятельности, в том числе и CAD/CAM/CAE-системам.

В 2004 г. приобретена система расчета и проектирования механических конструкций и оборудования в области машиностроения и строительства APM WinMachine ( АПМ, Россия) – 10 раб. мест. Достигнута договоренность с НПП «Интермех» (Беларусь) об обновлении линейки программных продуктов компании, направленных на автоматизацию технической подготовки производства. Получена новейшая версия CAD/CAM-системы Cimatron – Cimatron E.

На базе Центра НИТ было реализовано несколько научно-исследовательских проектов по заказу промышленных предприятий региона и соседних областей:

-  Автоматизация процесса контроля обработки изделий на оборудовании с ЧПУ с использованием виртуального производственного комплекса VERICUT (по заказу ).

-  Разработка библиотеки электрических элементов в системе «КОМПАС-Электрик» (по заказу Изотерм»).

-  Автоматизация конструкторско-технологической подготовки производства деталей сложной формы в интегрированной САПР Unigraphics (по заказу )

-  Автоматизация конструкторско-технологической подготовки производства деталей типа «турбинная лопатка» с использованием CAD/CAM-системы Cimatron E (по заказу )

-  Разработка постпроцессора для СЧПУ в системе ГеММа 3D (по заказу Изотерм»).

-  Автоматизация конструкторско-технологической подготовки производства сувениров сложной формы из хрусталя на базе САПР DELCAM Power Solution (по заказу Хрусталь»).

-  Создание автоматизированной системы параметрического проектирования гидроцилиндров (по заказу « завод»»).

-  Разработка автоматизированной системы параметрического проектирования крутонаклонных конвейеров с подвесной лентой (по заказу ИПЦ «Конвейер»).

-  Создание обучающего программного комплекса (компьютерного тренажера) для моделирования процесса отработки деталей – тел вращения на технологичность (по заказу машиностроительный завод»)

Учитывая перспективность внедрения современных интегрированных САПР на промышленные предприятия области и в учебный процесс, Брянский ОЦ НИТ в дальнейшем продолжит работу в этом направлении. Это позволит готовить в регионе квалифицированных инженеров, владеющих современными средствам автоматизации, и одновременно упростит процесс внедрения и освоения CAD/CAM/CAE-систем на предприятия Брянщины.

3.3. Автоматизация распознавания и передачи конструкторско-технологических данных об объектах машиностроения в интегрированных САПР

Исследование проводилось сотрудниками БГТУ совместно с разработчиками автоматизированных систем технологической подготовки производства на базе лицензионного ПО и технических средств ОЦНИТ.

Целью проводимого исследования являлось снижение сроков технической подготовки производства за счет автоматизации формирования конструкторско-технологической модели детали для передачи в САПР ТП на основе программно-методического комплекта выполняющего распознавание конструкторско-технологических элементов из 3D-модели детали и 2D-конструкторского чертежа.

В основу исследований положены основные научные положения теории автоматизированного проектирования; технологии машиностроения; математический аппарат и методы теории нечетких множеств и лингвистических переменных, в том числе модели и методы построения функций принадлежности; теории построения экспертных систем; при разработке программных модулей использовались методы объектно-ориентированного и структурного программирования.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1.  Разработана теория автоматического распознавания конструкторско-технологических элементов из 3D-модели детали и 2D-чертежа на основе графа декомпозиции.

2.  Предложена математическая модель на основе нечетких множеств для формализованного описания конструкторско-технологических элементов.

3.  Предложена методология сопоставления 3D-модели детали и 2D-чертежа для поиска конструкторских обозначений параметров конструкторско-технологических элементов и их взаимосвязей.

4.  Разработана методология автоматического распознавания конструкторских обозначений на 2D-чертеже, полученных в любой CAD-системе.

Практическую ценность работы составляют:

1.  Разработанные алгоритмы и зависимости, пригодные для использования в программировании систем обмена информацией.

2.  Разработанный программный модуль чтения 3D-модели и 2D-чертежа в формате IGES, автоматически распознающий 37 конструкторско-технологических элементов (КТЭ) и формирующий конструкторско-технологическую модель (КТМ) детали в специально разработанной базе данных (БД).

3.  Разработанный классификатор КТЭ, позволяющий эффективно работать с БД КТМ детали.

4.  Разработан модуль формирования КТМ детали во входном формате САПР ТП "ТехноПро" на основе КТМ детали из БД, работающий независимо от способа наполнения БД.

5.  Составлен словарь подобразов конструкторских обозначений на 2D-чертеже.

Рассмотрены работы известных ученых в области подготовки исходной информации для автоматизации технологической подготовки производства. Выявлено, что этап ручного кодирования информации о детали предлагаемый в работах , и др. возможно автоматизировать на современном этапе с совместным использованием 3D-модели детали и 2D-чертежа. Проведен анализ современных CAD-СAM систем с точки зрения возможностей подготовки входной информации для технологического проектирования, а также обмена информацией. Проанализированы стандартные форматы обмена информацией в CAD-CAM системах, в качестве базового формата для проведения исследований выбран распространенный формат IGES 5.2. Исследованы стандарты группы ИСО-10303 (STEP) направленные на информационную поддержку изделия на всех этапах жизненного цикла. Определено, что использование этих стандартов затруднено по ряду причин.

Проведен обзор российских САПР ТП. Выяснено, что наиболее развитой САПР ТП с точки зрения автоматизации технологического проектирования и возможности передачи конструкторско-технологической информации из сторонних модулей является САПР ТП "ТехноПро" фирмы "Вектор".

Разработано математическое обеспечение процесса распознавания и идентификации конструкторско-технологических элементов и их конструкторских параметров на основе 3D-модели детали и 2D-чертежа.

Информация о детали, представляемая в 3D-модели и 2D-чертеже была классифицирована, учитывая выбранный объект исследования. Проведено распознавание и идентификация 37 конструкторско-технологических элементов 1 и 2 уровня, 6 видов обозначений шероховатости поверхности, обозначений допусков отклонения формы и расположения поверхностей, а также обозначений параметров качества поверхностного слоя и покрытий, необходимых для принятия технологических решений в условиях технической подготовки производства.

Разработан математический аппарат для декомпозиции 3D модели детали и 2D чертежа на конструкторско-технологические элементы 1 и 2 уровня на основе графа декомпозиции. В математическом аппарате реализована теория нечеткой логики и экспертных оценок. Представленные математические зависимости включают в себя все необходимые для программирования числовые коэффициенты и параметры, что имеет большую практическую значимость.

Предложена методика сопоставления 3D-модели детали и 2D-чертежа для поиска и идентификации конструкторско-технологических элементов 2 уровня и конструкторских обозначений.

Разработана методология и предложен математический аппарат для распознавания конструкторских обозначений на 2D-чертеже.

Создана функциональная схема программного комплекса и алгоритмов работы модулей системы.

Выявлено место разработанного программного комплекса в едином информационном пространстве предприятия. Предложена функциональная схема работы системы, работающая по модульному принципу. Каждый из подмодулей имеет свой четко определенный вход и выход.

Разработаны программные алгоритмы декомпозиции 3D-модели и 2D-конструкторского чертежа на основе графа декомпозиции с использованием разработанного математического аппарата.

Разработаны программные алгоритмы распознавания конструкторских обозначений шероховатости, отклонений формы и расположения поверхностей, параметров качества поверхностного слоя и покрытий на 2D-чертеже.

Выбрано программное техническое и лингвистическое обеспечение системы. Обоснован выбор в качестве языка программирования объектно-ориентированного языка JAVA2. Предложена структура базы знаний системы для хранения конструкторско-технологической модели детали, всех параметров настройки математической модели и дополнительной информации.

Разработан классификатор конструкторско-технологических элементов, включающий в себя описание размерных параметров 37 конструкторско-технологических элементов, а также возможных конструкторских параметров. Классификатор обеспечивает кодирование и раскодирование в БД конструкторско-технологической модели детали, которое может выполняться любыми сторонними программными модулями.

Дано описание работы программного модуля, включающее в себя поэтапное преобразование информации от 3D-модели детали и 2D-конструкторского чертежа в формате IGES к БД конструкторско-технологической модели детали, информации о конструкции детали во входном формате САПР ТП "ТехноПро" и к технологическому процессу изготовления детали, полученному в автоматическом режиме в САПР ТП "ТехноПро".

Проанализированы пути использования методологии распознавания конструкторско-технологической информации на основе 3D-модели детали и 2D-конструкторского чертежа.

Рассмотрен пример использования программного комплекса для передачи информации о выбранной детали в САПР ТП "ТехноПро" на основе 3D-модели детали и 2D-чертежа и формирования технологической документации.

Произведен примерный расчет экономической эффективности использования САПР ТП “ТехноПро” с модулем автоматического кодирования по сравнению с использованием САПР ТП “Techcard”.

Результаты исследований вошли в содержание защищенной в 2004 г. кандидатской диссертации по специальности «Системы автоматизации проектирования». Ведутся переговоры о внедрении автоматизированной системы на ряд промышленных предприятий региона.

3.4. Разработка теоретических основ автоматизации процесса обеспечения технологичности изделий в условиях применения CALS-технологий

В настоящее время в Брянском государственном техническом университете активно ведутся работы по созданию методик, математических моделей и алгоритмов процедур автоматизации обеспечения технологичности конструктивных форм деталей и сборочных соединений в условиях применения интегрированных САПР (CAD/CAM/CAE-систем) и CALS-технологий. По теме проекта сотрудниками Брянского ОЦНИТ защищены 2 кандидатских и 1 магистерская диссертации. В настоящее время готовится к защите 1 докторская диссертация. Опубликовано более 30 научных работ по этому направлению.

Цели проекта:

·  разработка теоретических основ комплексной автоматизации обеспечения технологичности изделий машиностроения, во многом определяющей качество продукции, на основе использования информации о стадиях жизненного цикла изделий и CALS-технологий;

·  создание интеллектуальной автоматизированной системы обеспечения технологичности деталей и сборочных соединений, позволяющей повысить эффективность применения современных интегрированных САПР на российских предприятиях в условиях информационной поддержки стадий жизненного цикла продукции.

В качестве объекта исследования выступают типовые конструктивные исполнения деталей и сборочных соединений, наиболее широко применяемые в современном машиностроительном производстве. Для детальной проработки характера функционирования и взаимосвязи программных модулей автоматизированной системы исследование проводится на сборочных соединениях, передающих крутящий момент и деталях типа тел вращения.

Содержанием проекта является разработка теоретических основ (методик, математических моделей) комплексной автоматизации обеспечения технологичности изделий машиностроения на основе использования информации, формируемой на стадиях жизненного цикла изделий, а также создание на базе этих основ интеллектуальной автоматизированной системы обеспечения технологичности деталей и сборочных соединений, позволяющей повысить эффективность применения современных интегрированных САПР на российских предприятиях в условиях информационной поддержки стадий жизненного цикла продукции.

В 2004 г. получены следующие результаты:

·  Метод комплексной (с помощью качественной и количественной оценок технологичности) автоматизации обеспечения технологичности изделий (на уровне деталей и сборочных соединений) машиностроения в условиях информационной поддержки стадий жизненного цикла продукции, в том числе и с помощью средств современных интегрированных САПР(CAD/CAM/CAE-систем).

·  Структурная схема автоматизированной подсистемы обеспечения технологичности конструктивных форм деталей и сборочных соединений.

·  Принципы формализации рекомендаций, направленных на повышение технологичности изделий.

·  Алгоритмы процедур определения наиболее технологичного сочетания элементов конструкции изделия, образующих сборочное соединение, из конструктивных решений, составляющих конфликтное множество, непосредственно в процессе проектирования изделия.

·  Алгоритмы автоматического обнаружения в конструкции изделия нетехнологичных деталей, сборочных соединений и выявление более технологичных на основании качественной и количественной оценок технологичности.

·  Расчетные зависимости для определения обобщенного приведенного количественного показателя технологичности.

·  Программные модули автоматизированной системы обеспечения ТКИ.

3.5. Автоматизация конструкторско-технологической подготовки производства сувениров сложной формы из хрусталя на базе САПР DELCAM Power Solution

Проект выполнялся на программно-аппаратной базе ОЦНИТ сотрудниками, аспирантами и магистрантами БГТУ по заказу Хрусталь».

В результате выполнения работы (рис. 1 прил. Г) с использованием лицензионной интегрированной САПР PowerSOLUTION фирмы Delcam plc. (Великобритания) спроектировано сувенирное изделие повышенной сложности из хрусталя – миниатюра храма «Неопалимая Купина» (г. Дятьково), спроектирована и изготовлена пресс-форма для изделия.

В качестве исходных данных при выполнении проекта использовались эскизы сувенира «Неопалимая Купина», разработанные ранее художниками Хрусталь» (рис.2 прил. Г). Недостающие виды и элементы фасада были восстановлены по фотографиям, одна из которых представлена на рис. 3 прил. Г.

Разработка компьютерной модели изделия велась в системе PowerSHAPE (рис. 4-5 прил. Г). Сложность проектируемого изделия и необходимость создания высокохудожественных декоративных элементов фасада обусловливают целесообразность применения метода поверхностного моделирования.

Модель образована из 1413 поверхностей. В качестве основных операций образования поверхностей использовались следующие: создание поверхностей вытягивания, вращения, поверхностей с ведущей кривой и плоскостей; создание скруглений постоянного и переменного радиуса; функции добавления точек к кривой для создания максимальной гладкости поверхностей; продление и ограничение поверхностей.

Наиболее важным и ответственным моментом при создании 3D-модели явилось создание декоративных элементов фасада: кокошников, закомаров и карнизов. При получении этих объектов возникли сложности, связанные с миниатюрностью создаваемых элементов, а также с высокой сложностью их формы. Поэтому, для достоверной передачи конфигурации декоративных элементов потребовалось детально проработать их геометрию.

Создание фотореалистичного изображения хрустального сувенира.

Проектируемое изделие входит в группу сувенирной продукции, а значит, наиболее важным критерием его оценки является внешний вид изделия (дизайн): красота и оригинальность исполнения, а в данном случае очень важную роль играет достоверность передачи форм по сравнению с реально существующим храмом «Неопалимая купина» в г. Дятьково. Поэтому в данном случае очень полезной является возможность создания фотореалистичного изображения в системе PowerSHAPE.

Для оценки и утверждения дизайна сувенира было создано фотореалистичное изображение (рис. 7). Важно отметить, что хрусталь является довольно сложным материалом при его компьютерном представлении, поэтому потребовалось тщательно подобрать не только вид, цвет и прозрачность материала, но и положение и интенсивность освещения, а также расположение хрустального сувенира в пространстве. Все эти моменты были успешно реализованы возможностями системы PowerSHAPE.

В системе PowerSHAPE велась разработка формообразующих элементов пресс-формы для изготовления сувенира повышенной сложности «Неопалимая Купина». При проектировании потребовалось учесть особенности производства прессованных изделий из хрусталя. Было установлено, что разъем пресс-формы происходит по шарниру. Расстояние от оси шарнира до пресс-формы составляет 140 мм. В связи с этим потребовалось внести некоторые изменения в конструкцию изделия для обеспечения возможности беспрепятственного выхода изделия из пресс-формы. Так, были определены «критические» поверхности, расположенные по нормали к плоскости разъема пресс-формы, и нуждающиеся в создании соответствующих уклонов (рис. 8). По результатам расчета была доработана 3D-модель изделия.

Были получены две половины пресс-формы в результате рассечения трехмерной модели изделия центральной плоскостью (рис. 9), и помещены в отдельные файлы. В качестве формообразующей поверхности пресс-формы выступает внутренняя поверхность модели сувенира, для получения которой потребовалось выполнить операции ограничения до пересечения соответствующих поверхностей.

Разработка управляющих программ осуществлялась средствами системы PowerMILL, которая обладает большим набором черновых и чистовых стратегий обработки. Модель была передана в PowerMILL непосредственно из PowerSHAPE.

Был сформирован технологический процесс обработки формообразующих поверхностей пресс-формы в системе Power MILL, состоящий из фрезерной операции, 2-х установов и 13 переходов; произведен выбор режущего инструмента и рассчитаны режимы обработки. Обработка выполняется с использованием 10 типоразмеров режущего инструмента, возникла необходимость разработки специального инструмента – конической фрезы с радиусом режущей кромки r = 0,7 мм (рис. 10). В качестве инструмента используются концевые фрезы: скругленные фрезы – для обработки плоскостей; сферические фрезы– для объемного фрезерования; конические фрезы – для доработки углов и обработки поверхностей, имеющих небольшие размеры. Материал рабочей части фрез – быстрорежущая сталь марки Р18.

В результате проведенной работы в системе PowerMILL был получен комплект управляющих программ, объем которых составляет 1,5 Мб.

Непосредственно перед отработкой программы на станке, ее работа была проверена с помощью трехмерного графического эмулятора Delcam ViewMill, что позволило заранее устранить возникшие ошибки (рис. 11-13 прил. Г.).

В результате выполненной работы в CAD-системе PowerSHAPE программного комплекса Power Solution получена трехмерная модель сувенирного изделия из хрусталя «Неопалимая Купина», а также модель пресс-формы для его изготовления.

В CAM-модуле PowerMILL разработан комплект управляющих программ, адаптированных к применяемому оборудованию с ЧПУ.

На основании разработанных управляющих программ была получена пресс-форма изделия (рис.14 прил. Г.). В настоящее время на Хрусталь» выпущена экспериментальная партия сувениров «Неопалимая Купина» (рис.15 прил. Г ).

Проведенная работа наглядно продемонстрировала, что пакет программ PowerSolution позволяет эффективно решать задачи проектирования оснастки любой степени сложности: начиная от создания 3D-модели изделия, получения фотореалистичного изображения, отработки изделия на технологичность и заканчивая разработкой комплекта управляющих программ.

Работа докладывалась на 3-х международных и региональных молодежных конференциях, по результатам работы были защищены 2 магистерские диссертации в рамках комплексного проекта на оценку «отлично», опубликовано 3 статьи. Проект занял 2-е место на ежегодном конкурсе работ, проводимом компанией DELCAM (Великобритания).

3.6. Разработка автоматизированной системы параметрического проектирования крутонаклонных конвейеров с подвесной лентой

Проект выполнялся на базе ОЦНИТ сотрудниками БГТУ с привлечением аспирантов каф. «Компьютерные технологии и системы» по заказу ИПЦ «Конвейер» (г. Брянск).

Цель работы: разработка методического, информационного и программного обеспечения автоматизированной системы параметрического проектирования типовых конструкций крутонаклонных конвейеров с подвесной лентой, обеспечивающей снижение сроков конструкторской подготовки производства с автоматическим получением рабочих чертежей.

В Брянском инженерно-производственном центре "Конвейер" совместно с Брянским государственным техническим университетом создан принципиально новый высокоэффективный и экономичный вид промышленного транспорта – конвейеры с подвесной лентой различного назначения, исполнения и типоразмеров, которые фактически являются гибридом обычного типового роликого конвейера и рельсового транспорта.

Как показали исследования и опыт эксплуатации промышленного образца, конвейеры с подвесной лентой имеют ряд преимуществ по сравнению с традиционными роликовыми ленточными конвейерами, такие как:

-  уменьшенную на 50% потребность в дорогостоящей и дефицитной ленте за счет глубокого и плавного желоба грузовой ветви ленты, полного исключения ее боковых смещений и более полной загрузки сечения ленты;

-  производительность конвейера с подвесной лентой на 50% превышает производительность обычного конвейера при одинаковой ширине ленты в связи с уменьшением объективно зафиксированной пробуксовки транспортируемого груза относительно ленты, а также ввиду полного отсутствия просыпей груза на всей протяженности грузовой ветви ленты.

Конвейеры с подвесной лентой являются альтернативой применяемым в настоящее время ленточным конвейерам известных конструкций и могут успешно их заменять на предприятиях топливно-энергетического, металлургического, строительного и др. комплексов, а также в сельском хозяйстве.

Характерной особенностью процесса проектирования конвейера с подвесной лентой является необходимость рассмотрения большого количества их типов и типоразмеров применительно к конкретным условиям заказчика. в зависимости от заказа, любой из трех видов конвейеров может иметь длину от нескольких до сотен метров и различную ширину ленты. Поэтому основной проблемой, возникающей при постоянной сменяемости типоразмеров объектов проектирования, является минимизация трудоемкости и временных затрат на проектирование. Для решения данной проблемы на этапе конструкторской подготовки активно использовались системы автоматизированного проектирования.

Существующие системы автоматизированного проектирования конвейеров не дают возможности получать конструкторские чертежи проектируемого конвейера в результате своей работы, а лишь реализуют алгоритм, который представляет собой автоматизированный расчет ленточного конвейера. Целью такого расчета является выбор ширины ленты, тяговый расчет и определение мощности привода, выбор конвейерной ленты по критерию прочности.

В результате научных исследований появилась идея создания специализированной системы автоматизированного проектирования ленточных конвейеров с подвесной лентой на основе параметризации, которая является основой современной технологии выполнения проектно-конструкторских работ в машиностроении.

В состав системы автоматизированного проектирования крутонаклонных конвейеров с подвесной лентой входят следующие программно-методические модули (рис.1 прил. Д):

Модуль ввода исходных данных для расчета. Предназначен для формирования исходной информации на проектирование конвейера. Основными параметрами, используемыми при расчете крутонаклонного конвейера с подвесной лентой, являются угол наклона плановая производительность, длина конвейера, характеристика транспортируемого груза и диаметр направляющих труб.

Модуль расчета конструктивных параметров элементов конвейера. Этот модуль формируется на основе разработанной методики расчета крутонаклонного конвейера обеспечивает все виды расчетов (геометрический, тяговый и проверочный) проектируемой схемы конвейера (рис 2. прил. Д).

Модуль построения параметрических моделей элементов конвейера. Модуль разработан с использованием системы T-FLEX CAD и включает 3D и 2D параметрические чертежи деталей, сборочных узлов, чертеж общего вида конвейера, модели стандартных и нормализованных деталей, а также необходимые спецификации (рис. 3-5 прил. Д).

Получение рабочей документации на проектируемый конвейер происходит в следующем порядке: вначале с учетом расчетных данных формируется сборочная 3D модель конвейера, затем на её основе генерируются конструкторские чертежи и спецификации.

Модуль укрупненной оценки технико-экономических показателей конвейера. Данный модуль позволяет оценить затраты и основные технико-экономические показатели разработанной конструкции конвейера. В качестве технико-экономических показателей традиционно приняты масса и трудоемкость изготовления конвейера

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4