Карпюк Людмила Вікторівна
Старший викладач кафедри машинознавства та обладнання промислових підприємств
Східноукраїнський національний університет імені Володимира Даля
Україна
місто Сєвєродонецьк
Дудич Олексій Михайлович
Студент групи МБ-14д
Східноукраїнський національний університет імені Володимира Даля
Україна
місто Сєвєродонецьк
Анотація: Дана стаття присвячена дослідженню ефективності використання графічного середовища AutoCAD, як засобу для розвитку самостійності та інших професійних якостей при вивченні інженерної та комп'ютерної графіки. В статті розглядаються можливості виконання креслень деталей в середовищі 2D та 3D. Наводиться приклад тренувального завдання для придбання знань, умінь і навичок роботи в середовищі креслярсько-графічного редактора системи AutoCAD, необхідних при виконанні окремих деталей та складальних креслень
Ключові слова: інженерна та комп'ютерна графіка, система AutoCAD, склададьне креслення, креслення, шпіндель, корпус, фаска.
1. Введення. Як відомо, освіта є самостійною системою і одночасно стратегічним ресурсом держави. Тому розвинені країни досить активно розробляють та впроваджують інформаційні технології в систему освіти. В Україні, яка рухається до єдиного світового простору, упровадження інформаційних технологій набуває все більш масштабного і комплексного характеру. Сучасних студентів вже мало цікавлять традиційні лекції - сьогодні молодь проявляє творчу самостійність, заінтересованість при вивченні таких дисциплін, наприклад, як інженерна та комп’ютерна графіка.
Сучасне суспільство потребує таких фахівців, які вміють самостійно працювати з інформацією, вдосконалювати свої знання та вміння в різних областях, набуваючи нові знання, активно діяти, приймати рішення, гнучко адаптуватися до мінливих умов життя. Конкурентоспроможний фахівець - це особистість, що володіє гнучким мисленням, готова до постійного професійного зростання [4].
Завдання ВНЗ формувати і розвивати професійні якості студентів з першого року навчання. Інженерна і комп'ютерна графіка є базовим предметом для багатьох інженерних дисциплін. При вивченні даної дисципліни студентами напряму «Галузеве машинобудування» Східноукраїнського національного університету імені Володимира Даля на кафедрі машинознавства та обладнання промислових підприємств проведені дослідження, спрямовані на розвиток у них самостійності та інших важливих якостей, необхідних для майбутньої професійної діяльності.
2. Викладення основного матеріалу. Для досліджень поставлено кілька цілей:
- дослідити ефективність використання графічного середовища AutoCAD, як засобу для розвитку самостійності та інших професійних якостей при вивченні теми «Складальні з'єднання» [7];
- дослідити ефективність творчого спілкування в процесі редагування в середовищі AutoCAD зразкового креслення складальної одиниці для виконання іншого варіанту [7];
- розробити 3D модель складальної одиниці з виконанням нарізних з'єднань деталей водогінного крана для демонстрації в навчальному процесі [5, 6].
Перші навички самостійної роботи і творчого спілкування студенти придбали при вивченні графічного редактора AutoCAD і нарисної геометрії на першому курсі. Маючи цей досвід, студенти без зусиль підібрали собі партнерів для об'єднання у творчі групи і виконання нестандартних завдань. Такою задачею для однієї пари студентів було відредагувати зразок креслення складальної одиниці водогінного крана і отримати з нього інший варіант. Крім того, студенти повинні були самостійно розподілити спільну роботу, щоб виконати її якісно і відносно швидко.
Інший парі була поставлена задача розробити 3D модель складальної одиниці того ж зразкового варіанта для демонстрації в навчальному процесі на мультимедійному обладнанні. Причому, моделі деталей слід розміщувати в окремих шарах для окремого перегляду всієї складальної одиниці і різних деталей крана в цілому вигляді і з вирізом однієї чверті.
Студенти виконували свої дослідження в такий спосіб. Спочатку вони набули навичок виконання команд редагування AutoCAD «Масштаб» і «Растянуть» при вивченні теми «Нарізні з'єднання», виконуючи в AutoCAD болтове, шпилькове і трубне з'єднання, отримуючи кожен свій варіант завдань [2; 5, 6]. Потім вони разом виконали пробний варіант редагування Гайки накидної (рис. 1) і розподілили роботу для редагування креслень всіх деталей крана. Спочатку вони виконували команду «Масштаб» з масштабним коефіцієнтом 2. Потім в два прийоми виконували команду «Растянуть», змінюючи довжину різьблення, потім висоту самої гайки. На рисунку 2 наведено два проміжних етапи редагування: ліворуч результат виконання команди «Масштаб», праворуч результат зміни довжини різьблення із вказівкою «Секрамки» для виконання команди «Растянуть» [3].
Рис. 1. Приклад гайки накидної
Рис. 2. Виконання команди «Растянуть»
Віртуальне складання, тобто креслення складального з'єднання, вони виконували знову у співпраці, обмінюючись думками, застосовуючи до роботи і оцінюючи їх. При цьому в їх файл був вставлений зразок викладача, на який вони орієнтувалися і виконували контроль побудови. Слід зазначити, що не для кожної деталі доцільно виконувати редагування креслення з використанням команд «Масштаб» і «Растянуть», іноді був сенс окремі фрагменти накреслити заново відповідно до виконаних вимірів і графічними формами зразка. Простіше було самим побудувати фаски, різьблення, проточки за своїми поверхнями, що згвинчуються [1, 7]. Студенти помітили, що такий спосіб для навчальної мети корисний для придбання навичок використання стандартів. Винятком з'явилося креслення гайки накидної, редагування якої виконалось в лічені хвилини.
Для редагування креслень шпінделя і корпусу вони використовували ті ж команди. Фаски і проточки простіше було побудувати заново, що зайняло зовсім небагато часу.
Для побудови складального креслення студенти використовували зразок викладача для контролю, але «збирали» кран з креслень відредагованих деталей свого варіанту. Редагувати деталі, що згвинчувались після накладення їх фрагментів було важко, але цікаво [3]. Резуль-тат побудови складального з'єднання було отримано кропіткою працею, що сприяло розвит-ку логічних здібностей і механічної пам'яті студентів. При виконанні завдання виявилися і такі особисті якості, як взаєморозуміння, відповідальність, пунктуальність, наполегливість, тому що робота велася в команді. Через те, що робота з редагування деталей була розподілена, то складальне з'єднання було виконано всього за 5 занять. Одна людина вико-нувала б завдання набагато довше. В результаті обміну ідеями при спільній роботі студенти порівнювали різні пропоновані обома сторонами і відзначали більш вдалі прийоми викори-стання команд і режимів середовища AutoCAD, розробляючи разом загальну ефективну ме-тодику роботи в програмі, і тепер готові поділитися спільним досвідом з майбутніми першо-курсниками.
Студенти набули досвіду побудови 3D моделей при виконанні завдань з теми «Проекційне креслення» [2]. Виконуючи моделі деталей крана і складальної одиниці, вони розробили свій метод побудови різьблення на зовнішніх і внутрішніх поверхнях деталей з використанням команд «Спираль», «Сдвиг», «Вычитание», «Объединение» та інших. За власною ініціативою, крім заданого завдання вони розробили демонстрацію побудови збігу різьблення.
Рис. 3. Демонстраційні моделі складальної одиниці крана
На рис. 3 наведено демонстраційний варіант складальної одиниці з вирізом і без нього.
На рис. 4 показані моделі деталей крана, що розміщені в окремих шарах. Збільшений фрагмент деталей, які згвинчено, наведено на рис. 5. На рисунку 6 показана демонстрація побудови збігу різьблення.
Рис. 4. Демонстраційні моделі деталей крана
Рис. 5. Збільшений фрагмент демонстрації згвинчування деталей крана
Рис. 6. Фрагмент демонстрації побудови збігу різьблення
3. Висновки. Цілі, поставлені перед студентами, виконані повністю. Зроблено висновки про розвиток корисних професійних якостей в спільній творчій роботі. Демонстрація моделей складальної одиниці і деталей крана готова до використання в навчальному процесі. Є можливість при демонстрації деталей в окремих шарах, повертати їх зображення для огляду внутрішніх поверхонь. Розробка демонстрації збігу різьблення стала результатом захоплення студентів творчим процесом побудови моделей, бажанням спробувати ще і ще свої сили, що їм, безумовно вдалося. В результаті у викладача є додаткова демонстрація, за допомогою якої можна за лічені хвилини наочно показати збіг різьблення і методику його побудови в 3D для розширення кругозору студента.
Слід зазначити ще одне спостереження наукового керівника. Робота наукового гуртка для студентів з кожним роком залучає все більшу кількість студентів. І самі цікаві роботи вихо-дять при спільній творчості, об'єднанні спільних зусиль, інформації, інтересів, ідей, навичок і знань.
Література:
1. Михайленко В.Е., Пономарев А.М. Инженерная графика. – К.: Вища школа,1990. – 303 с.
2. Орлов А., AutoCAD 2014, Москва-Санкт-Петербург.: Питер, 2014. С. 384.
3. Комп’ютерна графіка в машинобудівних кресленнях:/ Укл. Л. В. Карпюк, М. І. Гуліда, С. А. Ревенко. Навч. посібник. – Луганськ: Вид-во Східноукраїнського національного університету імені Володимира Даля, 2007. -132 с.
4. Сорокоумова Е.А., Педагогическая психология, СПб.: Питер,2009. С. 176.
5. Иванов А.Ю. Формирование поверхности вращения с использованием 3D моделирования // Современная педагогика. 2015. № 4 [Электронный ресурс].
6. Проектування тривимірних об’єктів засобами AutoCAD-2008: Навчальний посібник. – К: ІПДО НУХТ, 2010. – 64 с.
7. Інженерна і комп’ютерна графіка : Навчальний посібник / В. Є. Климнюк. – Х. : Вид. ХНЕУ, 2013. – 92 с.
