Решение проблемы в создании многофункционального (по дисциплинам и специальностям) современного оборудования, которое можно не только изучать дистанционно, но и выполнять практические и лабораторные работы в системе удаленного доступа.
| Вид материала | Решение |
- Интернет-технология обучения математическим дисциплинам, основанная на системе, 31.96kb.
- Правила рейтинга по курсу «Взаимозаменяемость» для студентов специальности «Стандартизация, 11.21kb.
- Правила рейтинга по курсу «Метрология» для студентов специальности «Стандартизация, 14.54kb.
- Решение как новых, так, и традиционных, 187.16kb.
- Программа рассчитана на 105часов, 3 часа в неделю содержание программы, 122.58kb.
- «Теория и практика массовой информации», 279.16kb.
- Практические аспекты организации огласительной работы в масштабах благочиния Иерей, 233.73kb.
- Использование умк «электрические машины» при дистанционном обучении, 29.88kb.
- М. Л. Лебедева политологические аспекты в системе подготовки специалистов-экологов, 96.61kb.
- Методика чтения лекции 107 Практические, семинарские и лабораторные занятия в учебных, 5383.58kb.
КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СТАНКОВ И СТАНОЧНЫХ СИСТЕМ
П.Г.Мазеин, С.А.Псарев
Челябинский областной Центр новых информационных технологий, Челябинск
Тел.: (3512) 67-92-43, тел/факс: (3512) 65-59-59, e-mail: mpg@susu.ac.ru
Оборудование в лабораториях общетехнических кафедр и кафедр машиностроительного профиля учебных заведений России не соответствует мировому уровню, не привлекательно для молодежи, не может обеспечить нужный дидактический уровень, занимает большие площади, требует больших затрат электроэнергии, заготовок, требует много обслуживающего персонала и преподавателей, морально и физически устарело и практически не подлежит в настоящее время ремонту и восстановлению из-за прекращения например, выпуска элементов аппаратной части устройств ЧПУ (УЧПУ). Западные аналоги учебного оборудования для системы профессионального образования не подходят по своим функционально-дидактическим и научно-техническим возможностям, а также из-за высокой стоимости.
Решение проблемы – в создании многофункционального (по дисциплинам и специальностям) современного оборудования, которое можно не только изучать дистанционно, но и выполнять практические и лабораторные работы в системе удаленного доступа. В связи с этим, разработка и реализация проектов учебных стендов с компьютерным управлением, обеспечивающих виртуальный и реальный доступ к уникальному и многофункциональному оборудованию является актуальным как с дидактических позиций, так и организационно-экономических.
Цель таких проектов – обеспечить высокий конкурентоспособный уровень подготовки научно-педагогических и инженерно-технических кадров по ключевым, стратегически перспективным направлениям машиностроения и смежных отраслей за счет обеспечения учебных заведений всех образовательных уровней и форм обучения России, в том числе, дистанционной, доступа к уникальным многофункциональным учебным комплексам по компьютеризированным интегрированным производственным системам и автоматизированным лабораторным комплексам по машиностроительным дисциплинам, соответствующим мировым аналогам по техническим показателям и превосходящим их по многофункциональности и научно-методическим характеристикам.
В учебный процесс учебных заведений России и Казахстана внедрены компьютерные имитаторы металлорежущих станков и станочных систем. Выполнено моделирование токарного и сверлильно-фрезерного станков с ЧПУ; гибкого производственного модуля (ГПМ) на базе многооперационного сверлильно-фрезерного станка, робота и тактового стола-накопителя заготовок; гибкой производственной системы (ГПС) на базе токарного, сверлильно-фрезерного станков, робота и стеллажа-накопителя заготовок; многооперационного станка сверлильно-фрезерно-расточного типа; кривошипного пресса.
Имитаторы могут применяться автономно и в составе виртуально-реальных ГПМ и ГПС на базе настольных станков, электромеханических роботов, тактовых столов-накопителей заготовок, управляющихся от этих же компьютерных имитаторов.
Используя имитаторы оборудования, учащийся получает знания, умения и навыки в наладке и программировании управляющих программ для обработки деталей на станках с ЧПУ, в эксплуатации ГПМ и ГПС, изучает конструкцию систем и узлов станков и станочных систем.
На имитаторах можно изучать режимы работы устройств ЧПУ, взаимосвязь систем координат станка и обрабатываемой детали, функции программирования, в том числе, сплайновую интерполяцию.
За последние 10 лет создано более 20 станков [1,2] и на их базе 5 ГПС с системами ЧПУ нового поколения, обеспечивающих доступ к виртуальным лабораторным и практическим занятиям и экспериментальным исследованиям через Интернет.
Созданные стенды соответствуют международному научно-техническому уровню, сочетают виртуальность и реальность воспроизведения функций оборудования, многофункциональность, гибкость; компактность, безопасность, питание от сети освещения, малые затраты электроэнергии.
Функциональные возможности комплексов по интегрированным производственным системам позволяют:
- получать знания по резанию, инструменту, станкам, прессам, роботам, гибким производственным системам (ГПС), технологии обработки конструкционных материалов, электроприводам, электроавтоматике и системам ЧПУ;
- приобретать умения и навыки по программированию и наладке станков, прессов, роботов и ГПС, по моделированию и изготовлению деталей на станках с ЧПУ, прессах и ГПС;
- проводить научные исследования по резанию, инструменту, станкам, технологии обработки деталей, электроавтоматике, электроприводам, системам ЧПУ, роботам и ГПС;
- изучение взаимосвязи систем координат в станках с ЧПУ;
- изучение наиболее распространенных и современных систем ЧПУ;
- изучение устройств ЧПУ, режимов и подрежимов их работы;
- изучение возможностей редактирования и коррекции управляющих программ;
- получение навыков программирования и наладки станков с ЧПУ;
- изучение и отработка линейной, круговой и сплайновой интерполяции;
- изучение ошибок программирования обработки деталей на станках с ЧПУ;
- изучение кинематики, конструкции станков с ЧПУ;
- изучение резания, инструмента, технологии;
- получение навыков выбора инструмента, его параметров, режимов резания;
- изучение наладки и регулировки механики и системы управления станка;
- изучение работы системы управления в режиме реального времени;
- изучение реализации возможностей микропроцессорных устройств;
- получение представления, знаний, умений и навыков в использовании современных сквозных CAD/CAM систем;
- тестирование знаний, умений и навыков обучающихся;
- получение навыков (тренаж) работы на станках с ЧПУ.
На программное обеспечение имитаторов получено три свидетельства, зарегистрированных в Госреестре РФ, а виртуально-реальные станки с компьютерным управлением защищены двумя патента РФ на полезные модели [3,4].
Литература
1. Мазеин П.Г. Концепция современного учебного оборудования с компьютерным управлением// Вестник Южно-Уральского государственного университета, №9(25), 2003.– Серия “Машиностроение”.– Вып.4. – С.163-170.
2. Мазеин П.Г., Лецковска С.А. Многофункциональни учебни комплекси (стендове) на базе стругови и фрезово-пробивни машини // Годишник на БСУ. Юбилейно издание.– Бургас: “ИРИТА” ЕООД, 2001. Т.1.– С. 84-90.
3. Патент на полезную модель №35456. Учебный токарный станок с компьютерной системой ЧПУ/П.Г.Мазеин, В.С.Столяров, С.В.Шереметьев, Ю.С.Песоцкий. Заявка №2003128178/20 (030425), приоритет от 22.09.03, решение РОСПАТЕНТа о выдаче патента на полезную модель от 21.10.03. Патентовладельцы РНПО Росучприбор и ЮУрГУ. Зарегистрировано в Госреестре полезных моделей РФ 22.09.04. Срок действия патента истекает 22.09.08.
4. Патент на полезную модель №34457. Учебный сверлильно-фрезерный станок с компьютерной системой ЧПУ/ П.Г.Мазеин, В.С.Столяров, С.А.Псарев, С.К.Сергеев. Заявка №2003128179/20 9030426), приоритет от 22.09.03, решение РОСПАТЕНТа о выдаче патента на полезную модель от 20.10.03. Патентовладельцы РНПО Росучприбор и ЮУрГУ. Зарегистрировано в Госреестре полезных моделей РФ 22.09.04. Срок действия патента истекает 22.09.08.