Журнал № 4 - 2013(16), рубрика: "Технологический прорыв"

«УМНЫЕ СТАНКИ» ДЛЯ ИНЖЕНЕРОВ КОМПЬЮТЕРНОГО ВЕКА

Начало нового учебного года в Тихоокеанском государственном университете ознаменовалось открытием уникального, не имеющего аналогов в вузах Дальнего Востока лабораторного объекта.

Его официальное название для неспециалистов звучит интригующе, но малопонятно: «Учебно-производственный центр CAD/CAM-технологий». Если говорить проще, то это центр компьютерного проектирования и управления механообработкой, в котором размещены уникальные станки с числовым программным управлением. Станки способны по команде компьютера, то есть по оцифрованным чертежам и виртуальным техническим заданиям, с точностью до микрона (тысячная доля миллиметра) вытачивать и обрабатывать детали любой конфигурации и степени сложности.

О значимости центра говорит тот факт, что в его торжественном открытии по приглашению ректора ТОГУ профессора Сергея Иванченко приняли участие губернатор Хабаровского края Вячеслав Шпорт и мэр Хабаровска Александр Соколов.

Лаборатория_1

Губернатор Хабаровского края Вячеслав Шпорт и мэр Хабаровска Александр Соколов
на открытии Центра CAD/CAM-технологий в ТОГУ


Как отметил Вячеслав Шпорт, когда-то возглавлявший Комсомольский-на-Амуре авиационный завод имени Ю.А. Гагарина: «Учебно-производственный центр в ТОГУ не имеет аналогов на территории Дальнего Востока. Его сотрудничество с передовыми предприятиями авиа- и судостроения позволит не только готовить лучшие инженерные кадры, но и внедрять в производство самые современные технологии».

По мнению мэра Хабаровска Александра Соколова (в прошлом директора крупного машиностроительного завода имени А.М. Горького), «открытие Центра ещё раз доказывает, что ТОГУ способен готовить специалистов, которые могут сразу после выпуска приступать к работе на любом предприятии сложного технического уровня».

Лаборатория_3

Станки с числовым программным управлением уже работают...


О предназначении и задачах, которые будет решать Учебно-производственный центр, мы попросили рассказать на страницах журнала заведующего кафедрой ТОГУ «Технологическая информатика и информационные системы», Почётного работника высшего профессионального образования, доктора технических наук, профессора Владимира Давыдова. Владимир Михайлович уже несколько десятилетий работает в этой сфере и именно по его инициативе университет успешно реализует программы внедрения в учебный процесс современных производственных технологий.

Лаборатория_2

Точность обработки изделий поражает даже профессионалов


СПРАВОЧНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

 CAD-системы (сomputer-aided design – компьютерная поддержка проектирования) предназначены для решения конструкторских задач и оформления конструкторской документации. Они также именуются системами автоматизированного проектирования (САПР). Как правило, в современные CAD-системы входят модули моделирования трёхмерной объёмной конструкции (детали) и оформления чертежей и текстовой конструкторской документации (спецификаций, ведомостей и т.д.). Ведущие трёхмерные CAD-системы позволяют реализовать идею сквозного цикла подготовки и производства сложных промышленных изделий.

CAM-системы (computer-aided manufacturing – компьютерная поддержка изготовления) предназначены для проектирования обработки изделий на станках с числовым программным управлением (ЧПУ) и выдачи программ для этих станков (фрезерных, сверлильных, эрозионных, пробивных, токарных, шлифовальных и др.). CAM-системы еще называют системами технологической подготовки производства. В настоящее время они являются практически единственным способом для изготовления сложнопрофильных деталей и сокращения цикла их производства. В CAM-системах используется трёхмерная модель детали, созданная в CAD-системе.

САЕ-системы (computer-aided engineering – поддержка инженерных расчётов) представляют собой обширный класс систем, каждая из которых позволяет решать определённую расчётную задачу (группу задач), начиная от расчётов на прочность, анализа и моделирования тепловых процессов до расчётов гидравлических систем и машин, расчётов процессов литья. В CAЕ-системах также используется трёхмерная модель изделия, созданная в CAD-системе. CAE-системы ещё называют системами инженерного анализа.

***

2 сентября 2013 года в Тихоокеанском государственном университете был торжественно открыт Учебно-производственный центр CAD/CAM-технологий. Центр создан при кафедре «Технологическая информатика и информационные системы» (ТИИС). В его составе – класс металлообрабатывающих систем, состоящий из трёх автоматизированных обрабатывающих центров с программным управлением, и класс, оборудованный персональными компьютерами со специальным программным обеспечением для подготовки управляющих программ.

Открытие центра стало ещё одним знаковым событием для кафедры ТИИС.

Лаборатория_6

Учебный компьютерный класс на 15 рабочих мест


История кафедры «Технологическая информатика и информационные системы» началась с приказа министра высшего и среднего специального образования РСФСР № 297 от 29 апреля 1963 г. об открытии в Хабаровском политехническом институте специальности «Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты».

Первая группа студентов-вечерников, работников Хабаровского завода имени Горького, была подготовлена к дипломному проектированию, и весной 1965 года состоялся первый выпуск инженеров по специальности «Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты».

Первый выпуск инженеров-механиков очного отделения состоялся в 1968 году. Этот период истории кафедры можно с полным основанием назвать временем становления технических специальностей в Хабаровском политехническом институте, ныне Тихоокеанском государственном университете. В то время специальность инженера-механика с технологическим уклоном пользовалась большой популярностью. Например, в 1965 году абитуриентский конкурс на специальность «Технология машиностроения» составлял более шести человек на место, при наборе более 100 студентов только на одну эту специальность.

Лаборатория_4

Центр оборудован новейшей компьютерной техникой


В настоящее время в учебном процессе кафедры ТИИС реализуется современная инновационная образовательная программа подготовки специалистов машиностроительного профиля на основе CAD/CAM/CAE-технологий. Она заключается в обеспечении принципиально нового качества образования за счёт системной интеграции теории (фундаментальные и прикладные науки), эксперимента (экспериментальное оборудование и методики экспериментальных исследований), опыта и знаний в смежных предметных областях. Программа состоит во внедрении многоуровневой системы подготовки кадров и реализации возможностей современных информационных технологий для совершенствования образовательных программ и создания новой методологии обучения. 

В 2005 году на кафедре открылась лаборатория трансфера CAD/CAM-технологий. Это технологии, связанные с автоматизированным проектированием технологических процессов и автоматизированным изготовлением различной продукции. Последняя встреча наших выпускников прошлых лет, многие из которых занимают ведущие должности на крупных промышленных предприятиях, показала, что CAD/CAM/CAE-технологии вызывают повышенный интерес у производственников и, несомненно, будут востребованы на региональном рынке труда.

Современное оборудование на кафедре ТИИС позволяет нам совместно с другими кафедрами вести исследовательскую работу, связанную с изготовлением наукоёмкой продукции. Студенты имеют возможность на практике изучить весь этот цикл, начиная с проектирования технологического процесса и заканчивая изготовлением штампов и матриц.

На базе учебно-производственного центра CAD/CAM-технологий стало возможным обеспечить комплексное решение целого ряда задач, в том числе:

– Повышение качества обучения студентов технических специальностей и привитие им интереса к процессу изучения специальных дисциплин, привлечение студентов к выполнению реальных производственных задач, получение ими навыков работы на производстве.

– Взаимодействие с учебными центрами ведущих мировых производителей технологического оборудования, таких как DMG MORI SEIKI, Siemens, Sandvik Coromant и другими в целях интеграции образования, производства и науки.

– Проведение обучающих выставок, мастер-классов и семинаров с участием представителей машиностроительных предприятий Дальневосточного региона и поставщиков технологического оборудования и инструмента.

– Повышение квалификации и сертификация технологов, программистов и операторов станков с числовым программным управлением для промышленных предприятий Хабаровского края и Дальнего Востока.

– Проведение научных исследований, направленных на повышение эффективности механообработки в условиях единичного и серийного производства с использованием современных инструментальных материалов.

– Выполнение заказов промышленных предприятий Дальнего Востока по изготовлению деталей сложной конструкции.

– Формирование новых образовательных моделей подготовки бакалавров, магистров, а также кандидатов и докторов наук для осуществления инновационной деятельности в области наукоёмких технологий.

Учебно-производственный центр CAD/CAM-технологий включает в себя:

Во-первых, производственный участок на базе станков фирмы DMG MORI SEIKI серии Ecoline. В его состав входят трёхкоординатный вертикально-фрезерный станок DMC 635 V Ecoline, пятикоординатный обрабатывающий центр DMU 50 Ecoline с наклонно-поворотным столом и токарно-фрезерный обрабатывающий центр CTX 310 Ecoline с револьверной головкой на 12 инструментов и возможностью установки приводных инструментов.

Во-вторых, учебный компьютерный класс на 15 рабочих мест со специализированным программным обеспечением для обучения специалистов в области 3D-моделирования изделий, разработки управляющих программ для станков с числовым программным управлением и симуляцией обработки для проверки результатов. На оборудовании установлено лицензионное программное обеспечение: CAD/CAM/CAE-система, включающая SolidWorks 2012, SolidWorks Simulation, CAMWorks 2012, симуляторы пульта управления станком HEIDENHAIN TNC 620 и TNC 620 Pilot, а также Siemens Sinumerik 840d с тренажёром SinuTrain для изучения конструкции станка и 3D-симуляцией обработки.

В-третьих, лаборатория трансфера CAD/CAM-технологий. Основными функциями её являются: внедрение в учебный процесс CAD/CAM-технологий; анализ конструкций и деталей на прочность, жёсткость, устойчивость; исследование тепловых процессов, потоков жидкостей и газов для оптимизации конструкций деталей; разработка технологий механообработки сложных изделий для предприятий Дальнего Востока и управляющих программ для изготовления деталей.

Открытый в ТОГУ Учебно-производственный центр CAD/CAM-технологий сотрудничает с Академией DMG MORI SEIKI. Университетом также организованы филиалы базовой кафедры ТИИС на ведущих промышленных предприятиях региона, таких как ОАО «Дальэнергомаш», ОАО «Хабаровский судостроительный завод», в Хабаровском центре стандартизации и метрологии.

В будущем мы планируем расширять круг решаемых в центре технологических задач в направлении совершенствования производительности и качества изготовления деталей за счёт совершенствования инструментов, оснастки и технологии обработки.

 

Владимир Давыдов,

профессор, заведующий кафедрой ТИИС. 

Фото Ирины Буржинской и из архивов кафедры ТИИС

Фотографии