794

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова»

Компьютерное моделирование

изделий из древесины

Методические указания

для самостоятельной работы студентов

по направлению подготовки 35.03.02 Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств

Воронеж 2018

2

УДК 32.973.26-018.2

Компьютерное моделирование изделий из древесины [Электронный ресурс]: методические указания для самостоятельной работы студентов по направлению подготовки 35.03.02 Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств / А. В. Стариков; М-во науки и высшего образования РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». – Воронеж, 2018. – 10 с.

Печатается по решению редакционно-издательского совета ВГЛТУ

Рецензент: профессор кафедры информатики ГОУ ВО МО «Государственный социально-гуманитарный университет» (г. Коломна), доктор технических наук, доцент Бунаков П.Ю.

3

Введение

Учебный план по направлению подготовки бакалавра 35.03.02 – «Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств» (профили: Дизайн мебели; Технология мебели, материалов и изделий из древесины) для очной формы обучения включает изучение дисциплины «Компьютерное моделирование изделий из древесины» в течение 5-го семестра в объеме 144 часов. Из них 18 часов отводится для лекционных занятий, 36 часов для лабораторных работ, 54 часа для самостоятельной работы студентов, 36 на подготовку к прохождению итогового контроля (сдача экзамена). Кроме того, студенты выполняют и защищают курсовую работу по данной дисциплине.

Рабочая программа дисциплины определяет в качестве основной цели базовых понятий и методов компьютерного моделирования изделий из древесины на основе использования систем автоматизированного проектирования (САПР).

Для достижения данной цели в ходе изучения дисциплины решаются следующие задачи:

изучение базовых понятий, принципов классификации и видов обеспечения САПР, необходимых для их использования при решении проектных задач в деревообработке;

уяснение существующих способов и средств компьютерного моделирования изделий из древесины с использованием САПР;

усвоение принципов построения и использования математических и компьютерных моделей, алгоритмов процедур анализа и синтеза проектных решений при разработке изделий из древесины;

приобретение практических навыков работы компьютерного моделирования в специализированных САПР мебели;

ознакомление с современными концептуальными подходами к разработке сложных систем компьютерного моделирования изделий из дре-

весины.

В результате освоения дисциплины «Компьютерное моделирование изделий из древесины» студент должен:

знать общую постановку задачи проектирования, структуру, классификацию и основные принципы построения САПР, методику формализации и решения задач автоматизации проектирования изделий из древесины;

иметь представление о возможностях современных программноаппаратных средств компьютерного моделирования, перспективных направлениях развития САПР с использованием современных средств вычислительной техники;

уметь использовать средства САПР при проектировании изделий из древесины, строить математические (геометрические) модели объектов и алгоритмы процедур проектирования, находить оптимальные проектные решения;

4

владеть практическими навыками использования средств САПР для решения задач проектирования изделий из древесины.

1 Содержание учебной дисциплины

В соответствии с рабочей программой освоение дисциплины «Компьютерное моделирование изделий из древесины» предусматривает изучение следующих разделов (тем) и вопросов, входящих в их состав:

1.Введение в компьютерное моделирование изделий из древесины.

Понятие компьютерного моделирования. Моделирование объектов и процессов деревообработки. Автоматизированное проектирование и научно-технический прогресс в отрасли. Типичные задачи проектирования в деревообработке.

2.Основные понятия геометрического моделирования объектов кон-

структорского проектирования. Методологические основы и задачи компьютерного моделирования изделий из древесины. Системный подход к проектированию и его основные понятия. Свойства математических (геометрических) моделей изделий из древесины.

3.Системы автоматизации конструкторского проектирования и их класси-

фикация. Общая постановка задачи конструкторского проектирования. Государственные стандарты, регламентирующие выполнение проектирования изделий из древесины. Основные понятия и этапы автоматизированного проектирования изделий мебели. Понятие САПР и классификация САПР. Виды обеспечения и подсистемы САПР. Характеристики видов обеспечения САПР. Математические модели объектов проектирования и их классификация. Разработка алгоритма проектной процедуры.

4.Автоматизированное проектирование технологий производства из-

делий мебели. Общие понятия технологической подготовки производства мебели. Автоматизированная подготовка карт раскроя материалов. Автоматизация разработки управляющих программ для станков с ЧПУ. Автоматизация процедуры идентификации и учета мебельных деталей с использованием системы штрихового кодирования.

5.Перспективные подходы к автоматизации проектирования в дерево-

обработке. Автоматизация прочностных расчетов параметров корпусной мебели. Основные понятия и принципы функционально-стоимостного анализа. Методы поисковой и параметрической оптимизации при автоматизированном проектировании изделий мебели.

Назначение лекционных занятий по дисциплине «Компьютерное моде-

лирование изделий из древесины» получение теоретических знаний студентами по важнейшим разделам дисциплины, а также формирование общего представления по обзорным темам (вопросам) дисциплины.

Помимо лекционных занятий, обязательным элементом изучения дисциплины «Компьютерное моделирование изделий из древесины» является выполнение студентом лабораторного практикума. Согласно Положению о сдаче экзаменов в ФГБОУ ВО ВГЛТУ им. Г.Ф. Морозова студент, не выполнивший лабораторный практикум, не допускается к сдаче экзамена.

5

В соответствии с рабочей программой дисциплины «Компьютерное моделирование изделий из древесины» предусматривается следующая тематика лабораторных работ (в скобках указано нормативное количество времени, отводимое на выполнение и защиту работы):

1.Разработка эскиза столешницы для углового набора кухонной мебели в САПР БАЗИС (6 часов).

2.Проектирование изделий корпусной мебели в САПР БАЗИС (16 часов).

3.Параметрическое проектирование изделий корпусной мебели с использованием модуля БАЗИС-Шкаф (8 часов).

4.Автоматизация подготовки карт раскроя материалов для производства изделий мебели (6 часов).

При выполнении лабораторных работ предусматривается использование САПР БАЗИС. При защите отчёта студент должен продемонстрировать знание необходимого теоретического материала по теме практического занятия, аргументировано ответить на вопросы преподавателя, касающиеся практической части работы.

Целью выполнения курсовой работы является закрепление теоретических знаний и практических навыков, полученных на аудиторных занятиях. В основу курсовой работы положена методика автоматизированного проектирования изделий и технологических процессов деревообрабатывающих и мебельных производств. Для выполнения курсовой работы каждый студент получает индивидуальное задание. По согласованию с преподавателем студент может осуществить разработку проекта предложенного им изделия. Примерная тематика курсовых работ приведена в таблице 1.

Выполнение курсовой работы студентами производится за счет контролируемой самостоятельной работы при организации регулярных практических занятий в компьютерном классе кафедры. Рабочие места для выполнения заданий курсовой работы должны быть оснащены необходимым техническим, программным и методическим обеспечением.

6

В соответствии с учебным планом на самостоятельную работу студента предусматривается более трети от общего времени, отводимого на изучение дисциплины. При этом одну часть времени, планируемого для самостоятельной работы, предполагается использовать для самостоятельного изучения отдельных вопросов лекционного курса, другую для доработки отчётов о выполненных лабораторных работах и подготовки к их защите, третью для выполнения курсовой работы.

2 Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы

При осуществлении самостоятельной работы студент должен руководствоваться указаниями преподавателя, данными методическими указаниями, методическими указаниями к практическим работам, материалами конспекта лекций, рекомендованной основной и дополнительной учебной литературой, включая электронные источники информации.

Ниже приведен перечень основной и дополнительной литературы, имеющейся в учебной библиотеке ВГЛТУ, а также в доступных электронных библиотечных системах (ЭБС): Знаниум, Единое окно доступа к образовательным ресурсам и других.

Основная литература

1.Бунаков, П. Ю. Автоматизация проектирования корпусной мебели: основы, инструменты, практика [Текст] / П. Ю. Бунаков, А. В. Стариков. М. : ДМК Пресс, 2009. 864 с.

2.Основы автоматизированного проектирования изделий и технологических процессов [Текст] : доп. УМО по образованию в обл. лесн. дела в качестве учеб. пособия для студентов вузов, обучающихся по специальности 250403 «Технология деревообраб.» и по направлению 250300 «Технология и оборудование лесозаготовит. и деревообраб. пр-в» / П. Ю. Бунаков [и др.] ; П. Ю. Бунаков, А. В. Виноградов, Ю. И. Рудин, А. В. Стариков; под ред. С. Н. Рыкунина; Гос. образоват. учреждение высш. проф. образования «Моск. гос. ун-т леса». М. : МГУЛ, 2008. 312 с.

Дополнительная литература

1.Бунаков, П. Ю. Основы автоматизированного проектирования изделий и технологических процессов [Текст] : учебник / П. Ю. Бунаков, Ю. И. Рудин, А. В. Стариков. М. : ГОУ ВПО МГУЛ, 2007. 193 с.

2.Бунаков, П. Ю. Автоматизация дизайна жилых помещений и прием заказов на изготовление корпусной мебели в САПР БАЗИС [Текст] : учеб. пособие / П. Ю. Бунаков, А. В. Стариков. М. : ГОУ ВПО МГУЛ, 2008. 170 с.

3.Кондаков, А. И. САПР технологических процессов [Текст] : доп. М-вом образования и науки Рос. Федерации в качестве учеб. для студентов высш. учеб. заведений, обучающихся по специальности «Технология машиностроения» направления подгот. «Конструкт.-технол. обеспечение машиностроит. пр-в» / А. И. Кондаков. 2-е изд., стер. М. : Академия, 2008. 272 с.

7

Как отмечалось выше, для качественного освоения дисциплины, потребуются следующие ресурсы информационно-телекоммуникационной сети «Интернет»:

ЭБС «Единое окно доступа к образовательным ресурсам»: http://window.edu.ru/;

ЭБС «Знаниум»: http://www.znanium.com/;

ЭБС «Издательство «Лань»: https://e.lanbook.com/;

ДЕРЕВО.RU деловой журнал по деревообработке – http://www.derewo.ru/;

Базис-Центр – Комплексная автоматизация мебельных предприятий – http://www.bazissoft.ru/.

сайт с обширной подборкой научной, учебной и учебно-методической литературы, представленной в виде библиотеки открытых электронных

источников: http://www.twirpx.com.

Поскольку лекции читаются не в полном объеме дисциплины, то студентам на самостоятельное изучение выносится ряд тем (табл. 2). Преподаватель сообщает студентам их общее содержание и организует контроль знаний по заявленным темам.

8

Окончание табл. 2

4 Перечень вопросов для подготовки к экзамену

1.Понятие компьютерного моделирования.

2.Моделирование объектов и процессов деревообработки.

3.Автоматизированное проектирование и научно-технический прогресс в отрасли.

4.Типичные задачи проектирования в деревообработке.

5.Методологические основы и задачи компьютерного моделирования изделий из древесины.

6.Системный подход к проектированию и его основные понятия.

7.Свойства математических (геометрических) моделей изделий из древесины.

8.Общая постановка задачи конструкторского проектирования.

9.Государственные стандарты, регламентирующие выполнение проектирования изделий из древесины.

10.Основные понятия и этапы автоматизированного проектирования изделий мебели.

11.Понятие САПР и классификация САПР.

12.Виды обеспечения и подсистемы САПР.

13.Характеристики видов обеспечения САПР.

14.Математические модели объектов проектирования и их классификация.

15.Разработка алгоритма проектной процедуры.

16.Общие понятия технологической подготовки производства мебели.

17.Автоматизированная подготовка карт раскроя материалов.

18.Автоматизация разработки управляющих программ для станков с ЧПУ.

19.Автоматизация процедуры идентификации и учета мебельных деталей с использованием системы штрихового кодирования.

20.Автоматизация прочностных расчетов параметров корпусной мебели.

21.Основные понятия и принципы функционально-стоимостного анализа.

9

22.Методы поисковой и параметрической оптимизации при автоматизированном проектировании изделий мебели.

23.Общая постановка задачи конструкторского проектирования. Особенности проектирования мебельных изделий.

24.Основные понятия и этапы автоматизированного проектирования изделий мебели.

25.Автоматизированное проектирование мебели и интерьера помещений.

26.Общие требования к САПР мебели.

27.Отечественные САПР мебели и их краткая характеристика (отличительные черты): БАЗИС, bCAD Мебель, К3-Мебель, Woody, 3D-Constructor.

28.Состав и структура САПР БАЗИС. Основные понятия системы

29.Общие понятия технологической подготовки производства мебели.

30.Виды технологической документации для производства мебели.

31.Автоматизированная подготовка карт раскроя материалов.

32.Автоматизация разработки управляющих программ для станков с ЧПУ.

33.Автоматизация процедуры идентификации и учета мебельных деталей с использованием системы штрихового кодирования.

34.Моделирование технологических процессов деревообработки на примере решения задач оптимальной загрузки деревообрабатывающего оборудования, оптимального выбора технологического оборудования для производства цельных клееных заготовок.

35.Автоматизация прочностных расчетов параметров корпусной мебели.

36.Основные понятия и принципы функционально-стоимостного анализа.

10

Стариков Александр Вениаминович

Компьютерное моделирование изделий из древесины

Методические указания для самостоятельной работы студентов по направле-

нию подготовки 35.03.02 – Технология лесозаготовительных и

деревоперерабатывающих производств

Редактор С. Ю. Крохотина

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова»