Алгоритм работы на учебной координатно-измерительной машине с числовым программным управлением модели НИИК-701

Авторы: Бирюкова Елена Александровна, Козлова Анастасия Александровна, Мигачева Галина Николаевна

.

Рубрика: Технические науки

Страницы: 25-29

Объём: 0,26

Опубликовано в: «Наука без границ» № 4(32), апрель 2019

Скачать электронную версию журнала

Библиографическое описание: Бирюкова Е. А., Козлова А. А., Мигачева Г. Н. Алгоритм работы на учебной координатно-измерительной машине с числовым программным управлением модели НИИК-701 // Наука без границ. 2019. № 4(32). С. 25-29.

Аннотация: Актуальность исследуемой проблемы обусловлена тем, что координатные измерения применяются в различных областях производства, но большинство выпускников, работа которых связана с измерениями, приходя на производство, знают о координатно-измерительных машинах только на теории. В статье представлен алгоритм работы на учебной координатно-измерительной машине с числовым программным управлением модели НИИК-701, который направлен на адаптацию преподавателей к обучению студентов на современной учебной КИМ.

Автоматизация процесса измерения на сегодняшний день является важной производственной задачей для повышения качества производства, в том числе машиностроительного. Прогрессивно внедряемыми в технологический процесс измерительного оборудования являются координатно-измерительные машины (КИМ).

Работа на учебных КИМ направлена на то, чтобы обучающиеся смогли усвоить термины и определения, а также правильность и последовательность действий при эксплуатации современных КИМ. Функции учебного лабораторного модуля КИМ с ЧПУ позволяет обучающимся получить практические навыки работы, а также закрепить теоретические знания и научиться проектировать эффективные процессы технического контроля. 

КИМ с ЧПУ предназначена для измерения геометрических параметров деталей путем измерения координат отдельных точек поверхностей и последующей математической обработки измеренных координат для определения линейных и угловых размеров, отклонений формы и расположения [1]. На производстве КИМ используют для приемочного контроля деталей.

Алгоритм работы на учебной координатно-измерительной машине с числовым программным управлением модели НИИК-701, представленный на рисунке 1, направлен на адаптацию преподавателей кафедры института инженерно-педагогического образования к обучению студентов на современной учебной КИМ, которая была установлена в учебно-демонстрационном центре технологий машиностроения РГППУ, а также для мониторинга качества образования.

Предлагаемый алгоритм построен с учетом положений процессного подхода, согласно которому деятельность представлена как совокупность взаимосвязанных процессов, «выход» предыдущего процесса является «входом» в последующий процесс. Для каждого процесса определены «входы» и «выходы».

В последующих разделах статьи будет показана реализация выделенных процессов – элементов алгоритма (рис. 1).

Алгоритм работы на учебной координатно-измерительной машине с числовым программным управлением модели НИИК-701

Рис. 1. Алгоритм работы на учебной координатно-измерительной машине с числовым программным управлением модели НИИК-701

В связи с тем, что учебная координатно-измерительная машина с числовым программным управлением модели НИИК-701 была установлена на базе института инженерно-педагогического образования РГППУ, возникла необходимость разработать инструкцию по эксплуатации КИМ и по работе с программным обеспечением ТЕХНОкоорд, а также разработать методические указания к лабораторным работам, что и было выполнено. Данные учебно-методические материалы являются «входом» для реализации процессов, входящих в алгоритм.

Первый блок алгоритма «Изучение инструкции по эксплуатации КИМ» отвечает за выполнение этого процесса и является первым звеном в изучении студентами работы на координатно-измерительной машине.

Внутри следующего элемента-ромба записывается логическое условие, то есть после изучения инструкции обучающимся необходимо выполнить дидактический тест для контроля знаний по эксплуатации КИМ. Из вершин ромба выходят альтернативные ветви решения. Стрелка «Да» при условии, что тест выполнен на определенное количество баллов, обозначает переход в следующий, второй блок, а стрелка «Нет», если тест не выполнен на определенное количество баллов, обозначает переход к предыдущему блоку для повторного изучения инструкции.

Со второго по седьмой блок алгоритма направлены на выполнение лабораторных работ и усвоение последовательности действий при эксплуатации современных КИМ. После каждой лабораторной работы определен «вход» и «выход». «Вход» отвечает за форму подачи данных, в данном случае завершение выполнения лабораторной работы предусматривается выполнением отчета. После того, как отчет выполнен, осуществляется переход к следующей работе.

Выполнение Лабораторной работы №1 «Калибровка щупа на координатно-измерительной машине» выполняется с целью формирования первичных навыков создания щуповой системы и выполнения калибровки щупа на координатно-измерительной машине, для определения отклонений датчика, которые возникают при измерении под разными углами к поверхности.

Выполнение Лабораторной работы №2 «Математическое базирование деталей на координатно-измерительной машине» проводится для того, чтобы научить студентов выполнять привязку системы координат определенной детали к системе координат КИМ.

Лабораторная работа №3 «Создание стратегии измерения линейных параметров детали» направлена на создание стратегии измерения для элементов, то есть размещения измеряемых точек на поверхности CAD-модели измеряемой детали, а также измерения линейных параметров детали. Линейный размер позволяет вывести в отчет расстояние между двумя точками.

Выполнение Лабораторной работы №4 «Создание стратегии измерения угловых параметров детали» также позволяет создать стратегии измерения для элементов и измерить угловые параметры детали. Угловой размер в дальнейшем потребуется также для того, чтобы определить допуск наклона, а также позволяет вывести в отчет угол между двумя плоскостями или между линией и плоскостью.

Шестой блок «Выполнение Лабораторной работы №5 «Создание стратегии измерения отклонений формы и расположения поверхностей» предусматривает создание стратегии для дальнейших измерений и определения отклонений формы и расположения поверхностей.

Выполнение лабораторной работы №6 в виде комплексного задания объединяет между собой все предыдущие лабораторные работы и предусматривает самостоятельное выполнение студентом заданий, представленных в этой работе.

Восьмым блоком алгоритма является подготовка или доработка всех отчетов и защитного слова к дальнейшей защите работ.

Логическим условием следующего элемента-ромба является защита отчетов. Она проводится студентами перед одногруппниками в виде защитного слова, презентации, а также предоставлением преподавателю всех отчетов, объединенных в один документ Microsoft Word в электронном виде. Если по каким-то обстоятельствам студент не предоставляет все, что необходимо, для защиты работ, то выясняются причины данных ситуаций. После чего студент возвращается к восьмому блоку алгоритма.

«Выходом» из алгоритма по работы на учебной координатно-измерительной машине с числовым программным управлением модели НИИК-701 является усвоение студентами умений работы на КИМ.

Данный алгоритм описывает порядок действий студента для решения такой проблемы, как умение работать на КИМ. Координатные измерения применяются в различных областях производства. Специалист в области метрологии должен обладать широким спектром знаний для того, чтобы получать надёжные результаты, но большинство выпускников, работа которых связана с измерениями (в нашем случае инженеров по метрологии, контролеров ОТК), приходя на производство, знают о КИМ только на теории. Именно поэтому необходимо учитывать это и включать в программу для подготовки специалистов в высших учебных заведениях, колледжах и других образовательных учреждениях обучение на КИМ.

Список литературы

1. Каталог продукции ЗАО «ЧелябНИИконтроль». Измерительные приборы, системы автоматизированного контроля и управления [Электронный ресурс]. – Электрон. дан.: ЧелябНИИконтроль.РФ. Челябинск, 2003-2019. Режим доступа: http://www.toolmaker.ru/docs/Katalog.pdf (дата обращения: 23.04.2019 г.)
2. Челябинский научно-исследовательский и конструкторский институт средств контроля и измерения в машиностроении [Электронный ресурс]. – Электрон. дан.: ЧелябНИИконтроль.РФ. Челябинск, 2003-2019. Режим доступа: http://www.toolmaker.ru/main.php (дата обращения: 23.04.2019 г.)

Материал поступил в редакцию 24.04.2019
© Бирюкова Е. А., Козлова А. А., Мигачева Г. Н., 2019