XXI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Создание 3D-модели чертежа в программе «Компас-3D v18.1»
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Многие люди характеризуются большим количеством социальных признаков. Занимая различное положение в экономической, политической и культурной структуре общества, они принадлежат к разным социальным группам, категориям населения. Так, человек может быть учащимся, работающим, безработным, руководителем, подчиненным, предпринимателем, и т.п.
По профессиональному признаку люди делятся на большие группы или категории людей, занимающихся одинаковым видом трудовой деятельности. Следовательно, выбрать себе профессию – значит не только выбрать себе работу, но и быть принятым в определенную группу людей, принять ее этические нормы, правила, принципы, ценности, образ жизни. Профессия – это социальная характеристика человека, указывающая на его принадлежность к определенной категории людей, которые занимаются одинаковым видом трудовой деятельности.
Сейчас я нахожусь на пороге выбора профессии, которая может определить мой жизненный путь. Мне нравятся учебные предметы информатика, черчение и математика. Я с удовольствием пробую себя в программировании. Но понимаю, что кроме IT-специалистов есть и другие специальности, востребованные на рынке труда.
Моя мама работает инженером-конструктором на заводе ВСМПО «АВИСМА». Она мне рассказала, что ее деятельность также как и работа IT-специалиста, связана с работой за компьютером. Только она не создает программы, а использует уже созданные программы – Компас - 3D для конструирования моделей.
Я посмотрел востребована ли профессия инженера-конструктора на рынке труда в нашей области. Оказалось, что да, даже очень.
По статистике на 02.09.2023 в топ-профессий, которые пользуются большим спросом в Свердловской области вошли:
-
Инженер-конструктор
-
Программист
-
Менеджер по продажам
-
Мастер производственного участка
-
Электромонтер
Проблема: я решил попробовать свои силы в конструировании чертежа в программе Компас - 3D, чтобы:
- узнать на деле, чем занимается инженер-конструктор;
- понять интересно ли мне будет заниматься конструированием.
Но у меня нет опыта работы в программе Компас - 3D.
Цель: создать 3D-модель чертежа детали в программе Компас - 3D
Объект исследования: система автоматизированного трехмерного проектирования Компас – 3D.
Предмет исследования: возможности системы автоматизированного трехмерного проектирования Компас – 3D для создания детали.
Гипотеза исследования: данная работа поможет мне научиться отдельным методам сбора, обработки и анализа полученной информации. Думаю, что процесс создания детали будет для меня познавательным и мне удастся добиться поставленной цели.
В ходе моей работы будут решаться следующие задачи:
-
Сбор информации о профессии инженер-конструктор.
-
Выбор детали из учебника по черчению.
-
Поиск видеоматериалов по работе с программой Компас - 3D v18.1
-
Установка программы Компас - 3D v18.1.
-
Непосредственный процесс создания детали.
Мой планируемый продукт – готовая модель чертежа в программе Компас - 3D.
Результатами работы должна быть - готовая модель чертежа с размерами чертежа из учебника и выводы, которые помогут подтвердить или опровергнуть гипотезу.
1. Теоретическая часть.
1.1. Профессия: инженер
1.1.1. Предыстория.
История развития человечества - это прежде всего история изобретения,
создания и совершенствования различных изделий и технологий. Вероятно,
первыми “инженерами” можно назвать тех безвестных изобретателей, которые стали приспосабливать камни и палки для охоты и защиты от хищников, а первая инженерная задача заключалась в обработке этих орудий.
Гениальным изобретателем следует признать того первобытного “инженера”, который прикрепил камень к палке, чтобы эффективнее защищаться и результативнее нападать.
А пример установленных золотых львов по бокам трона императора Теофила за 8 веков до н.э., которые вставали, рычали и снова ложились на место, когда император садился на трон - это ли не блистательный образец инженерного творчества?
В развалинах одного дворца в Перу был найден “телефон”, возраст которого определяется в 1000 лет. Он состоял из двух тыквенных фляг, соединенных туго натянутой бечевкой. Возможно, это один из первых образцов-прототипов нынешних проводных средств связи?
Все примеры довольно убедительно показывают стремление человека к поиску оригинальных решений технических задач задолго до нашего времени.
Тысячи известных и безымянных изобретателей и рационализаторов породили необъятный мир техники и технологии. Однако безвестные изобретатели первых в мире орудий не называли себя инженерами и не могли передавать информацию на большие расстояния.
Так кто же такой инженер и в чем состоит его деятельность?
Слово «инженер» пошло от латинского ingenium, что означает - способный изобретать. Это слово впервые начало использоваться в античном мире, примерно в третьем веке до нашей эры и первоначально так назывались лица, изобретавшие военные машины и управлявшие ими в ходе военных кампаний.
Можно считать, что инженерное дело возникло с рождением самого человека, поскольку, по словам Ф. Энгельса, “труд начинается с изготовления
орудий” и “ труд создал самого человека”.
Инженерная деятельность заключается, прежде всего, в техническом творчестве, цель которого - создание новых и совершенствование имеющихся
средств для удовлетворения материальных и духовных потребностей человека.
1.2.1. Виды инженерной деятельности.
Практическая деятельность инженера охватывает в наше время весьма обширную область человеческих знаний. Так, знаний выдающегося инженера и величайшего ученого древнего мира Архимеда было достаточно, чтобы одному создать метательные машины, поражавшие воображение многих людей.
Однако сегодня для решения задачи создания современного технического объекта требуется объединение усилий десятков инженеров разных специальностей. На каждой из ветвей инженерной деятельности специалист должен обладать специфическими знаниями и практическими навыками. И
прежде чем приступить к непосредственному производству технических
объектов, их надо прежде всего сконструировать.
Конструирование - самостоятельная инженерная задача, относящаяся к
видам инженерной деятельности и требующая специфических знаний и 11
навыков. Инженеры, занимающиеся решением этой специфической задачи, именуются инженерами-конструкторами.
Объект, сконструированный инженером-конструктором, необходимо воплотить в металл, дерево, бетон, другой материал. Для изготовления одного и того же объекта можно использовать различные технологические приемы и операции: литье или ковка, прессование или токарная обработка, склеивание или шитье, химическая или лазерная обработка материалов и деталей. Выбор технологических операций существенно влияет на эффективность производства и качество продукции. И этим процессом занимается инженер-технолог.
А решением технических вопросов занимается инженер- эксплуатационник.
Таким образом, в инженерной деятельности следует различать инженеров
нескольких профилей (Рис.1):
- инженер-конструктор (механик);
- инженер-технолог;
- инженер-эксплуатационник;
- инженер-исследователь;
- инженер-менеджер (управленец);
- инженер-экономист;
- инженер-эколог;
- инженер-метролог;
- инженер-информационщик;
- инженер, решающий задачи математического обеспечения
автоматизированных систем управления;
- и др.
Все эти виды деятельности взаимосвязанны, они дополняют друг друга и
способствуют в целом решению одной важной задачи - развитию инженерного дела в цело.
Рис.1
1.2. Компас - 3D
1.2.1. КОМПАС-3D – это?
Главной целью любого машиностроительного предприятия является выпуск продукции. Начинается этот процесс с проектирования будущего изделия. Проектирование изделий, отвечающих требованиям быстро меняющегося рынка, позволяет предприятиям развиваться и становиться успешными. Выпуск новой конкурентоспособной продукции обеспечивает получение прибыли.
Поэтому одной из самых востребованных САПР (программное средство для автоматизации проектирования) является программа КОМПАС-3D.
КОМПАС-3D – это российская импортонезависимая система трехмерного проектирования, ставшая стандартом для тысяч предприятий и сотен тысяч профессиональных пользователей.
КОМПАС-3D широко используется для проектирования изделий основного и вспомогательного производств в таких отраслях промышленности, как машиностроение (транспортное, сельскохозяйственное, энергетическое, нефтегазовое, химическое и т.д.), приборостроение, авиастроение, судостроение, станкостроение, вагоностроение, металлургия, промышленное и гражданское строительство, товары народного потребления и т. д.
Ускорить процесс проектирования изделий различных отраслей промышленности позволяют специальные приложения для КОМПАС-3D. Такие приложения либо уже содержат в готовом виде отраслевые компоненты и стандартные изделия (крепёж, элементы трубопроводов и металлоконструкций, кабельные каналы и др.), либо позволяют получить их геометрию после выполнения расчёта (пружины, механические передачи и др.).
2. Практическая часть.
2.1.1. Процесс создания модели
Для реализации моего проекта первым делом я скачал и установил программу Компас - 3D v18.1
О сновываясь на информации, полученной от просмотров видеоматериалов по работе в данном программном продукте, я ознакомился с ее интерфейсом и пробовал выполнять различные операции с геометрическими фигурами.
На втором этапе мне нужно было определиться с какой деталью работать. Полистав учебник по черчению, я остановился на детали – крышка, чертеж которой я уже создавал, но на бумаге (рис.2)
Рис.2
Далее я приступил непосредственно к созданию детали в программном продукте Компас - 3D v18.1:
- для начала я выбрал плоскость на которой буду чертить
- затем при помощи дополнительных отрезков я построил прямоугольник (рис.3)
- после этого я при помощи кнопки «элемент выдавливания» создал параллелограмм и установил высоту в отдельном окошке, которая была на чертеже (рис.4)
- в полученной фигуре я при помощи построения окружности выбрал её радиус, указанный на чертеже в учебнике, и «выдавил» её (рис.5)
- далее нужно было выдавить треугольники как на чертеже. При помощи дополнительных отрезков я нарисовал треугольники (рис.6)
- на верху детали нужно было выдавить параллелограмм, поэтому я его нарисовал (рис.7)
- выдавил параллелограмм (рис.8)
Всё деталь была готова. Мне осталось проверить, все ли размеры соответствовали заявленным.
Рис.3
Рис.4
Рис.5
Рис.6
Рис. 7
Рис. 8
2 .1.1. Готовая 3D-модель чертежа в программе Компас - 3Dv18.1
Рис.9
Заключение
Выполняя данную работу, я столкнулся со сложностями:
-незнание основ работы в Компас-3D,
-программа Компас-3D относится к группе программ Shareware (условно-бесплатная), что вводит свои ограничения по временному использованию,
-поиск доступных для восприятия информации видеоматериалов.
Но я справился и считаю, что подтвердил выдвинутую гипотезу: процесс создания детали был для меня более чем познавательным. Я получил новые знания и достиг поставленной цели – создал 3D-модель чертежа детали в программе Компас - 3D.
В процессе работы я приобрел способности: умение лучше запоминать, искать и пользоваться информацией. Просмотрел достаточный по объему видеоматериал по работе в программе Компас - 3D.
Конечно, начертив один чертеж, не означает, что ты уже профессионал своего дела. Нужно учиться. Набираться опыта.
Я сейчас имею представление, чем занимаются инженеры. И точно свою жизнь свяжу с этой профессией. Инженер-конструктор или IT-инженер? Вопрос остается для меня пока открытым.
Список используемых источников информации
1. «Быстрое обучение созданию чертежей в компас 3d», », [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.youtube.com/watch?v=alCF23F3Kps
2. «Введение и интерфейс программы КОМПАС 3D» », [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.youtube.com/watch?v=fSdKNxAJmn4
3. Д.П. Пономарев, Канд. техн. наук редактура и корректура – В.Е. Зеленский, 2014, «История инженерного дела в России», [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://sapper-museum.narod.ru/Russian-Engineering-History.pdf
4. Канал CHALLNET, «Как работать в Компас 3D», [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.youtube.com/watch?v=wxs4Uj01NEA
5. Статья «Рейтинг востребованных профессий в Свердловской области» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://enikeeva.ru/reiting-vostrebovannyx-professii-v-sverdlovskoi-oblasti/