ИЖЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени М.Т.КАЛАШНИКОВА Факультет «Современные технологии и автомобили» Центр коллективного пользования «Технологическая подготовка станков с ЧПУ» УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ ПОВЫШЕНИЯ КВАЛИФИКАЦИИ СПЕЦИАЛИСТОВ «КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ПРОИЗВОДСТВ. КОМПЬЮТЕРНАЯ ПОДГОТОВКА СТАНКОВ С ЧПУ» (80 ЧАСОВ) Ижевск – 2013

Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств. Компьютерная подготовка станков с ЧПУ Учебно-методический комплекс состоит из 4 модулей: 1.Общие сведения и основы программирования станков с ЧПУ (12 часов) 2.Конструкторская подготовка производства средствами CAD системы ADEM (20 часов) 3.Технологическая подготовка производства средствами CAPP системы ADEM (23 часа) 4.Автоматизированная разработка УП средствами CAM системы ADEM (23 часа) 30% составляют лекционные занятия, 60% - практические занятия, 10% - самостоятельная работа слушателей. Практические занятия проводятся на оборудовании Центра коллективного пользования (ЦКП) «Технологическая подготовка станков с ЧПУ» (см. ниже) 2

Структура УМК УМК включает в себя: 1) лекции в аудитории, оснащённой интерактивной доской, компьютером и проектором; 2) практические занятия в системе ADEM 9.0 в компьютерном классе; 3) практические занятия на станках с системами ЧПУ Sinumeric 802C и Fanuc-0i; 4) выполнение самостоятельных аттестационных заданий по каждому модулю и выпускной работы. Комплексная выпускная работа выполняется на основе аттестационных заданий по каждому модулю, используется один объект производства. Каждому слушателю выдаётся персональное задание в виде эскиза детали. На защиту выпускной работы отводится 2 часа. 3

4 ОСНОВНЫЕ ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ЦЕНТРА КОЛЛЕКТИВНОГО ПОЛЬЗОВАНИЯ «ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА СТАНКОВ С ЧПУ» Разработка инновационных технологических решений при использовании современного металлорежущего оборудования с ЧПУ; Создание обучающих методических комплексов для подготовки магистрантов технических специальностей, повышения квалификации и переподготовки специалистов предприятий Удмуртской республики; Подготовка методических материалов, необходимых для освоения слушателями курсов по изучению современных технологий обработки деталей машин и механизмов, обеспечивающих автоматизированную разработку управляющих программ для станков с ЧПУ на основе программных продуктов компаний АДЕМ и Delcam, являющимися лидерами разработки программных продуктов автоматизации механической обработки деталей машиностроения.

5 ПАРТНЁРЫ ЦЕНТРА КОЛЛЕКТИВНОГО ПОЛЬЗОВАНИЯ Центр коллективного пользования ИжГТУ сотрудничает в области автоматизации подготовки управляющих программ для систем числового программного управления со следующими предприятиями: –Группа компаний ADEM, в лице НПК «Крона», г. Ижевск – разработчик интегрированной CAD/CAM/CAPP системы ADEM. –Британская компания DELCAM, в лице ООО «Делкам-Урал», г. Екатеринбург – ведущий поставщик специализированных решений для проектирования изделий сложной формы и создания управляющих программ для их обработки на станках с ЧПУ, контроля точности и реверсивного инжиниринга. Delcam признанный лидер в решениях для инструментального производства и сложной 5-осевой обработки, а также контроля точности размеров поверхностей деталей, изготавливаемых на станках с ЧПУ.

6 ОБОРУДОВАНИЕ ЦЕНТРА КОЛЛЕКТИВНОГО ПОЛЬЗОВАНИЯ Учебный Центр оснащён современным токарным и фрезерным оборудованием, оснащенного системами ЧПУ Siemens Sinumeric 802 и Fanuc-0i; Для сканирования деталей и изделий используется измерительная рука с бесконтактным лазерным сканером ScanWorks ТМ. Фрезерный станок X3K Токарный Станок C6K CimCore INFINITE 2.0

7 РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ При обработке заготовок используется специальный модельный материал и набор радиусных фрез. Используемый набор фрез в цанговых патронах Радиусные фрезы, используемые при обработке прототипов деталей Модельный пластик Obomodulan, используемый при моделировании деталей

8 ПРОГРАММНЫЕ КОМПЛЕКСЫ САПР ТП «ADEM»: –при разработке ориентировалась не только на необходимость автоматизации конструкторских и технологических работ на предприятиях промышленности, но и на подготовку квалифицированного персонала, способного легко освоить современные средства проектирования; –САПР ТП «ADEM» позволяет создавать твердотельные модели, разрабатывать управляющие программы для 2,5х, 3х-мерной, а также 4 и 5-осевой обработки деталей.

9 ПРОГРАММНЫЕ КОМПЛЕКСЫ САПР ТП «PowerMill» –включает в себя самые совершенные технологии подготовки управляющих программ, позволяющих технологу создавать такие траектории движения инструмента, которые обеспечивают высокую производительность обработки станка с ЧПУ; –при корректном использовании указанной САПР технолог может быть уверен в отсутствии столкновений патрона и заготовки, зарезов, а также лишних холостых ходов.

10 ПРОГРАММНЫЕ КОМПЛЕКСЫ PowerSHAPE – современный гибридный моделировщик с возможностью твёрдотельного, каркасного и поверхностного создания моделей деталей. Включает в себя инструменты, необходимые для анализа и доработки моделей, необходимых для синтеза управляющих программ. CopyCAD – система, предназначенная для реверсивного (обратного) инжиниринга. Результаты сканирования детали преобразуются в поверхностную модель, пригодную для последующего использования в CAD/CAM системах. PowerINSPECT – система, предназначенная для размерного контроля изделий с помощью ручных измерительных машин, контрольно-измерительных машин с ЧПУ, оптических сканеров, а также для контроля на станках с ЧПУ.

11 ПРИМЕРЫ УЧЕБНЫХ ПРОГРАММЫ И КУРСОВ На базе ЦКП проводится повышение квалификации и профессиональная переподготовка студентов, бакалавров, специалистов, магистрантов и преподавателей технических направлений различных уровней подготовки. Тематика проводимых курсов

12 ПРЕПОДАВАТЕЛИ КУРСОВ Преподаватели ИжГТУ прошли специальную подготовку в ООО «АДЕМ», в учебных центрах компании DELCAM и имеют сертификаты на обучение студентов и опыт работы в области повышения квалификации специалистов

Примеры работ, выполненных на оборудовании и программном обеспечении Центра коллективного пользования «Технологическая подготовка станков с ЧПУ»

14 Курсовая работа по курсу «Автоматизация подготовки управляющих программ» при подготовке специалистов «Технология машиностроения» в 9 семестре Цель работы: Проверка возможности быстрого прототипирования деталей машиностроения на оборудовании Центра коллективного пользования Модель детали – «защелка» Тема: Технологическая подготовка и изготовление прототипа детали «Защёлка» на станке с ЧПУ

15 Технологическая подготовка и изготовление прототипа детали «Защёлка» на станке с ЧПУ Визуализация траекторий комплекса управляющих программ, для реализации технологических операций по обработке заготовки детали.

16 Технологическая подготовка и изготовление прототипа детали «Защёлка» на станке с ЧПУ Бор-фрезы, применяемые в стоматологии, могут успешно заменять режущий инструмент при изготовлении сверхмалых моделей деталей. Для обработки детали «защелка» использовались фрезы диаметром 1,4 мм. Деталь – «защелка»

17 Выполненипе специальной части выпускной квалификационной работы бакалавра Создание траекторий в ADEM Результат обработки на станке Типовое задание включает следующие этапы: создание 2D или 3D модели детали; разработка маршрута в CAPP ADEM; расчёт траекторий движения инструмента и моделирование обработки средствами NCVerify; получение текстов управляющих программ для станка с ЧПУ; расчёт нескольких вариантов маршрута обработки на станках с ЧПУ с разными методами обработки поверхностей и их анализ; создание и представление на защите презентации по результатам выполнения специальной части ВКР.

Курс «Robotics & Materials Handling» для студентов Египетско-Российского университета разработка 3D модели заданной персональной детали (простые геометрические элементы, включая цилиндрические, конические, плоские и тороидальные поверхности, а также текст); создание траекторий черновой и чистовой обработки с выбором инструмента; выполнение визуализации результатов обработки; создание текста управляющей программы с оценкой времени обработки. 18 Экзаменационная работа включала следующие этапы:

Производственная практика для студентов Египетско-Российского университета на оборудовании ЦКП Сканирование зуба колеса на измерительной руке CIMCore Infinity 2.0 сканирующей головкой ScanWorks4.0 Обработка облака точек в системе CopyCAD Редактирование модели зуба в системе PowerSHAPE Создание комплекта управляющих программ для станка с ЧПУ в системе PowerMILL Обработка фрагмента зубчатого венца спироидного колеса на 3-х координатном фрезерном станке X3K из модельного пластика Контроль результата на измерительной руке CIMCore Infinity 2.0 в системе PowerINSPECT 19 Выполнение этапов реверсивного инжиниринга на примере рабочей поверхности венца спироидного колеса

20 Разработка траекторий движения инструментов в PowerMILL Результат сканирования и обработки облака точек в PowerSHAPE

Выполнение этапов реверсивного инжиниринга на примере рабочей поверхности венца спироидного колеса 21 Результат черновой обработки зуба Результат чистовой обработки зуба

22 Cеминар «Применение портативных измерительных КИМ в машиностроении» для специалистов предприятий Ижевска В организации проведения семинара приняли участие ЦКП «Технологическая подготовка станков с ЧПУ» и фирма «Делкам- Урал». На семинаре присутствовали 16 представителей предприятий ОАО «Ижевский радиозавод», ФГУП «Ижевский механический завод», ФГУП «ИЭМЗ «Купол» и ОАО «Кам- инжиниринг» и 5 преподавателей ИжГТУ, а также студенты выпускного курса бакалавриата.

Опытная работа магистранта 2-го года обучения 23 Тема: Реверсивная технология изготовления машиностро- ительных изделий Цель: отладка методики реверсивного инжиниринга на основе технологий фирмы Delcam Выполнены следующие этапы: 1.Обмер оригинальных деталей, в том числе сканирование сложных поверхностей лазерным сканером на КИМ CimCore Infinite 2.0 ЦКП «Реинжиниринг объектов промышленного дизайна» факультета РИД 2.Создание виртуальных моделей деталей средствами CopyCAD и PowerSHAPE 3.Проектирование технологии изготовления на 3-х координатном фрезерном станке средствами PowerMILL 4.Визуализация обработки 5.Выбор инструмента, расчёт режимов обработки и экспериментальная их проверка 6.Создание комплекта управляющие программ для станка X3K ЦКП «Технологическая подготовка станков с ЧПУ» 7.Наладка фрезерного станка X3K 8.Изготовление деталей на станке X3K 9.Контроль на КИМ Infinity 2.0 средствами PowerINSPECT

24 Опытная работа магистранта 2-го года обучения Процесс черновой обработки фасонных пазов

25 Опытная работа магистранта 2-го года обучения Процесс чистовой обработки фасонных пазов

26 Опытная работа магистранта 2-го года обучения Готовые сборочные единицы Обработка шлицев Фасонный паз после обработки

Использование в ЦКП «Технологическая подготовка станков с ЧПУ» современного технологического обрабатывающего и измерительного оборудования и современных программных средств передовых компаний позволяет выполнять повышение квалификации и профессиональную переподготовку специалистов различного уровня подготовки с высоким качеством.