Статья ПРИМЕНЕНИЕ СИСТЕМ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ В МАШИНОСТРОЕНИИ

ПРИМЕНЕНИЕ СИСТЕМ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ В МАШИНОСТРОЕНИИ

Аннотация: в данной статье проанализированы актуальность применения САПР и современные применяемые САПР в машиностроении, а также представлены САПР, используемые при подготовке специалистов среднего звена по специальности 15.02.08 «Технология машиностроения» в ГБПОУ «Горловский колледж промышленных технологий»

Ключевые слова: САПР, современное производство, компьютерные технологии, современное программное обеспечение.

Владение современными информационно-коммуникационными технологиями является важнейшим условием успешной профессиональной деятельности инженерно-технического работника в XXI веке. Современное машиностроительное производство идет по пути постепенного, но неуклонного развития автоматизированного производства, и ключевой проблемой образования при этом становится подготовка кадров, способных решать задачи производства современной сложной техники с использованием информационных технологий. На современном машиностроительном производстве предъявляются высокие требования к специалистам. Они должны обладать знаниями в области информатики, компьютерной и инженерной графики, технической механики, кроме того, уметь создавать, редактировать, оформлять чертежи, выполнять графические изображения деталей машин и механизмов, технологического оборудования, технологических схем, с помощью конструкторских программ, создавать сопроводительную документацию, рассчитывать траекторию движения инструментов, чертежи и тд. В этом современному специалисту на сегодняшний день помогают систем автоматизированного проектирования.

В наши дни наблюдается быстрое развитие систем автоматизированного проектирования (САПР) в таких отраслях, как авиастроение, автомобилестроение, тяжелое машиностроение, архитектура, строительство, нефтегазовая промышленность, картография, геоинформационные системы, а также в производстве товаров народного потребления, например бытовой электротехники. САПР в машиностроении используется для проведения конструкторских, технологических работ, в том числе работ по технологической подготовке производства. С помощью САПР выполняется разработка чертежей, производится 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), ведется архив. Современные САПР применяются для сквозного автоматизированного проектирования, технологической подготовки, анализа и изготовления изделий в машиностроении, для электронного управления технической документацией.

В настоящее время при продаже производством какой-либо продукции в другие страны необходимо представление всей документации в электронном виде. Продаваемый продукт, как и его производство, должен пройти международную сертификацию, подтверждающую его высокие характеристики. Сертифицирование проходит не только само изделие, но и методы его проектирования, изготовления, способы и формы передачи информации об изделии. Для прохождения сертифицирования необходимо оснастить рабочие места конструктора и технолога компьютерными и программными продуктами.

Объединение САПР с автоматизированной системой управления предприятием (бухгалтерский учет, экономический анализ и прогноз, вопросы материально-технического снабжения, управление складами, планирование и диспетчеризация производственных процессов) позволяет создать единый информационный комплекс. Внедрение информационного комплекса позволяет:

- сократить в 1,5-2 раза цикл создания изделия (от проектирования до выпуска);

- снизить материалоемкость изделия на 20-25%;

- уменьшить затраты на производство на 15-20%;

- повысить качество изделия и конкурентоспособность предприятия

Система автоматизированного проектирования (САПР) – сложный комплекс средств, предназначенный для автоматизации проектирования.

На современном рынке существует большое количество САПР, которые решают разные задачи. Рассмотрим основные системы автоматизированного проектирования в области машиностроения.

Легкие системы САПР предназначены для 2D-проектирования и черчения, а также для создания отдельных трехмерных моделей без возможности работы со сборочными единицами.

 AutoCAD — это базовая САПР, самая распространенная CAD-система в мире, позволяющая проектировать как в двумерной, так и трехмерной среде. С помощью AutoCAD можно строить 3D-модели, создавать и оформлять чертежи и многое другое. AutoCAD является платформенной САПР, т. е. эта система не имеет четкой ориентации на определенную проектную область, в ней можно выполнять хоть строительные, хоть машиностроительные проекты, работать с изысканиями, электрикой и многим другим.

BricsCAD, сочетает в себе инструменты для создания чертежей, функции вариационного моделирования.

КОМПАС-График российская программа для создания чертежей и автоматической генерации проектной и конструкторской документации, которая идеально сочетается практически с любой CAD-системой.

nanoCAD – еще одна российская разработка, которая имеет большой набор модулей для решения разных проектных задач, а также осуществляет оформление конструкторской документации в соответствии с требованиями ЕСКД и СПДС.

Средние системы САПР — это программы для 3D-моделирования изделий, проведения расчетов, автоматизации проектирования электрических, гидравлических и прочих вспомогательных систем. Часто в системах среднего класса присутствуют программы для подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ (CAM-системы) и другие программы для технологического проектирования.

T-FLEX CAD - содержит профессиональные инструменты для создания параметрических моделей и чертежей, оптимизации, анализа изделий и создания пакета КД.

Autodesk Inventor - профессиональный комплекс для трехмерного проектирования промышленных изделий и выпуска.

SolidWorks - трехмерный программный комплекс для автоматизации конструкторских работ промышленного предприятия.

Тяжелые САПР предназначены для работы со сложными изделиями (большие сборки в авиастроении, кораблестроении и пр.) Функционально они делают все то же самое, что и средние системы, но в них заложена совершенно другая архитектура и алгоритмы работы.

Creo - система 2D- и 3D-параметрического проектирования сложных изделий. САПР Creo используется в самых разных областях проектирования, позволяет эффективно работать с большими и очень большими сборками

NX – система САПР, которая используется для разработки сложных изделий, включающих элементы со сложной формой и плотной компоновкой большого количества составных частей.

 CATIA - система автоматизированного проектирования, ориентированная на проектирование сложных комплексных изделий, в первую очередь, в области авиастроения и кораблестроения.

Облачные САПР

В последнее время активно начали развиваться облачные САПР, которые работают в виртуальной вычислительной среде, а не на локальном компьютере. Доступ к ним осуществляется либо через специальное приложение, либо через обычный браузер. Неоспоримое преимущество таких систем – возможность их использования на слабых компьютерах, так как вся работа происходит в облаке.

САПР Fusion 360 ориентирована на решение широкого круга задач, начиная от простого моделирования и заканчивая проведением сложных расчетов.

 Onshape - Полностью облачная САПР Onshape разрабатывается компанией Onshape, имеет узкую направленность на машиностроительное проектирование.

В нашем колледже мы используем:

КОМПАС-ГРАФИК - чертежно-графический редактор для двумерного черчения и проектирования, позволяет разрабатывать различные документы – сборочные и детальные чертежи, эскизы, схемы, плакаты. Система ориентирована на оформления документации в соответствии с ЕСКД, ЕСТД.

КОМПАС-3D - система для трехмерного проектирования, предназначенная для создания моделей отдельных деталей и сборочных единиц.

С помощью чертежно-графического редактора КОМПАС-ГРАФИК и системы КОМПАС-3D выполняется графическая часть курсовых проектов и дипломных проектов, лабораторные и практические работы (рисунок 1).

Рисунок 1 – Применение КОМПАС-ГРАФИК  и системы КОМПАС-3D

СПРУТ-ТП – система автоматизированного проектирования и нормирования технологических процессов, позволяет быстро и качественно создавать и нормировать технологические процессы, используется для разработки и оформления технологической документации в соответствии с требованиями Единой системы технологической документации (ЕСТД).

Рисунок 2- Использование СПРУТ-ТП

Sprut CAM - CAM-система, предназначенная для разработки управляющих программ для станков с ЧПУ и обрабатывающих центров.

Рисунок 3 - Использование Sprut CAM

3ds Max - профессиональная программная система для создания и редактирования трехмерной графики и анимации. Программа обладает средствами по созданию разнообразных по форме и сложности трёхмерных компьютерных моделей с использованием последних видов техники и механизмов. Навыки работы в данной программе студенты развивают во время занятий в кружках колледжа. При помощи данной программы студенты выпускных групп моделируют технологический процесс обработки детали, в качестве специальной части дипломного проекта, что позволяет углубить их знания в технических дисциплинах и ИКТ.

Рисунок 4 - Использование 3ds Max при моделирование технологического процесса обработки детали

Переход на машинное проектирование позволяет существенно сократить сроки разработки конструкторской и технологической документации и тем самым ускорить начало производства новых изделий. Одновременно повышается качество конструкторских разработок и выпускаемой документации. Программные приложения к системе КОМПАС-3D и СПРУТ-ТП формируют представление о стандартах на конструктивные элементы изделий в производстве, позволяют смоделировать в условиях учебной лаборатории работу конструкторского, технологического или проектного бюро. САПР позволяют вести проектирование комплексно, начиная с постановки задачи и заканчивая получением готового продукта. Эти системы используются специалистами самых разнообразных профессий от инженеров до художников-дизайнеров. Сфера применения САПР обширна и с каждым годом расширяется. А освоение современных САПР повышает уровень конкурентоспособности на рынке труда.

Исходя из выше сказанного можно сделать вывод, что современные технологии машиностроения уже не являются просто инструментами для производства. Они становятся ключевыми факторами успеха и конкурентоспособности предприятий. Умение адаптироваться к новым технологиям и инновациям становится определяющим для машиностроительных компаний. Изучая и используя современные технологии машиностроения, мы сможем успешно развиваться в нашем быстро меняющемся мире и занимать лидирующие позиции.

Список использованных источников

1.Грудинин В.С. Информационные и управляющие системы в технике. Учебное пособие. – Киров: ООО «Фирма Полекс», 2007.

2.Назаров С.В., и др. Основы информационных технологий Издательство: Интернет-Университет Информационных Технологий, 2012 г.

3.Селезнев В.А., Дмитроченко С.А., Основы компьютерной графики и 3Dмоделирование (технический рисунок). Учебное пособие для студентов и преподавателей проф. образ. Организаций – Брянск: Издательство «Ладомир», 2014. – 117 с.

Скачано с www.znanio.ru