Проектирование сборочных моделей с использованием программного продукта ARTCAM PRO как профессиональная ориентация школьников

УДК: 681.3

Н. А. Филатова

ГБОУ гимназия №1 г.Новокуйбышевска Самарской области, Россия

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СБОРОЧНЫХ МОДЕЛЕЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОГРАММНОГО ПРОДУКТА ARTCAM PRO КАК ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ОРИЕНТАЦИЯ ШКОЛЬНИКОВ.

Попытка внедрения станков с ЧПУ в трудовое обучение школьников имеет успех в нашей школе, где ученики приобретают широкое представление о трёхмерном моделировании. Эти знания помогают им при поступлении в высшие учебные заведения технической направленности, где они будут обучаться различным профессиям, связанных с производством.

Сегодня в качестве программного обеспечения школьники используют CAD систему «Artcam for Education» фирмы Delcam, позволяющую. проектировать и моделировать 3D-объекты. Эта программа имеет небольшие возможности и простой интерфейс. Используя данную среду для создания несложных проектов,  учащиеся осваивают её на доступном уровне. Современные компьютерные технологии позволяют создавать (проектировать) трехмерные компьютерные модели высокого уровня сложности. Эта возможность существует в Artcam Pro. Школьники на четвёртом году изучения CAD систем, пытаются освоить сборочные модели для своих проектов. Такой подход позволит осуществить плавный переход от программ основной и старшей школы к насыщенной программе технического обучения в вузе.

Моделирование – основная составляющая часть дизайнерского искусства. В настоящее время большим спросом у современных потребителей пользуются довольно витиеватые элементы декора, которые удовлетворяют их высоким эстетическим требованиям. Такие изделия уже не изготавливаются  на фрезерных станках с ЧПУ, так как имеют сложную форму. В таких случаях используется бурными темпами сегодня развивающая технология послойного наращивания модели из разогретого пластика, так называемая 3D-печать.

Алгоритм проектирования сборочных моделей в Artcam Pro достаточно прост и его способен освоить учащийся старшей школы, знакомый с «Artcam for Education»:

- создание трёхмерной модели  отдельных частей изделия на плоскости;

- проектирование обратного рельефа;

- выдавливание плоскости искривления моделей;

- наложение лицевого объёма на плоскость искривления;

- передача поверхности составных частей модели в файл и закрытие обратным рельефом;

- импорт основных частей модели изделия в проект сборки в окно визуального просмотра;

- сборка готового изделия (масштабирование, поворот, отражение, перемещение, колоризация рельефа).

Рассмотрим создание сборочной модели декоративного элемента в форме бабочки.

На этапе создания трёхмерной модели составных частей изделия выдавливаем их объём на плоскости. Лицевой рельеф поверхностей представлен на рисунке 1.

   

  

Рис. 1.

Для проектирования обратного рельефа используется плоскости искривления, которые показаны на рисунке 2.

   

  

Рис. 2.

Процесс наложения лицевого рельефа на плоскость искривления и закрытие обратным рельефом представлены на рисунке 3.

  

  

Рис. 3.

С помощью модуля сборки проекта визуально осуществляется его сборка из составных частей. На рисунке 4 показаны этапы соединения отдельных составляющих в готовое изделие.

  

  

Рис. 4.

Завершающим этапом создания сложной сборочной трёхмерной модели является колоризация отдельных её элементов в различные цвета. Готовое изделие представлено на рисунке 5.

 

Рис. 5.

Предложенный алгоритм позволяет сборочную деталь бабочки встраивать в другой проект. Данная технология позволяет создавать разнообразные дизайнерские элементы любой сложности, которые удовлетворяют требованиям качества. Пошаговая инструкция может использоваться учащимся как методическое пособие для работы в среде моделирования Artcam Pro 11. Практическая реализация  проекта позволяет изготавливать декоративные элементы массовым тиражом с помощью технологии прототипирования.