Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «Изготовление прототипов»
рабочая программа

Емельянов Евгений Николаевич

Актуальность данной Программы определяется активным внедрением технологий быстрого прототипирования во многие сферы деятельности (авиация, машиностроение, архитектура и т.п.) и потребностью общества в дальнейшем развитии данных технологий. 

Скачать:

ВложениеРазмер
Microsoft Office document icon ДООП Изготовление прототипов101 КБ

Предварительный просмотр:

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ

ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ОБЩЕРАЗВИВАЮЩАЯ

ПРОГРАММА

Изготовление прототипов


ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

1.1 Актуальность программы

Актуальность данной Программы определяется активным внедрением технологий быстрого прототипирования во многие сферы деятельности (авиация, машиностроение, архитектура и т.п.) и потребностью общества в дальнейшем развитии данных технологий.

Развитие технологий прототипирования привело к появлению на рынке множества сравнительно недорогих устройств для печати 3D-моделей, что позволило включить в образовательный процесс учебного коллектива новое оборудование (3D-принтер).

Программа «Изготовление прототипов» в том числе ориентирована на изучение принципов проектирования и 3D-моделирования для создания и практического изготовления отдельных элементов конструкции различных устройств. Учащиеся научатся ставить научные задачи, применять перспективные методы исследования, решать экспериментальные задачи.

Таблица соответствия

знаний, умений и практических навыков, получаемых обучающимися по данной программе в рамках компетенции №45 «Изготовление прототипов»профессиональным компетенциям, основным видам деятельности, предусмотренным ФГОС СПО и уровням квалификаций в соответствии с профессиональными стандартами

Код и наименование ФГОС СПО

Основные виды деятельности ФГОС СПО (ПМ)

Профессиональные компетенции (ПК) ФГОС СПО

Наименование профессионального стандарта (ПС)

ФГОС СПО по специальности 15.02.09 Аддитивные технологии

Техник-технолог

5.2.2. Организация и ведение технологического процесса создания изделий по компьютерной (цифровой) модели на установках для аддитивного производства.

ПК 1.2. Создавать и корректировать средствами компьютерного проектирования цифровые трехмерные модели изделий.

ПК 2.2. Контролировать правильность функционирования установки, регулировать её элементы, корректировать программируемые параметры.

ПК 2.3. Проводить доводку и финишную обработку изделий, созданных на

Специалист по аддитивным технологиям

(УТВЕРЖДЕН приказом Министерства труда и социальной защиты

Российской Федерации от 9.02.2017 г. № 155н

1.2 Формирование компетенций

Данная общеобразовательная общеразвивающая программа дополнительного образования детей имеет техническую направленность. Предполагает дополнительное образование детей в области прототипирования, 3D-моделирования и 3D-печати.

Программа направлена на формирование у детей знаний и навыков, необходимых для работы с программами для 3D-моделирования.

Программа позволяет создавать благоприятные условия для развития технических способностей учащихся.

Согласно спецификации стандарта компетенции № 45 «Изготовление прототипов» (WorldSkills Standards Specifications, WSSS) обучающийся по компетенции «Изготовление прототипов» должен обладать следующими умениями и знаниями:

Раздел

Важность

(%)

1

Организация и управление работой

5

Специалист должен знать и понимать:

  • принципы и способы безопасного выполнения работ в общем и в применении к прототипированию;
  • назначение, использование, уход и техническое обслуживание всего оборудования и материалов, а также их влияние на безопасность;
  • принципы безопасности и защиты окружающей среды и их применение в отношении содержания рабочей зоны в хорошем состоянии;
  • принципы и методы организации работы, контроля и управления;
  • принципы коммуникации и сотрудничества;
  • объем и ограничения собственной роли и ролей других людей, а также индивидуальные и коллективные обязанности и ответственность;
  • параметры, в рамках которых планируется деятельность;
  • принципы и методы управления временем.

Специалист должен уметь:

  • подготавливать и поддерживать рабочее пространство в безопасном, аккуратном и продуктивном состоянии;
  • подготавливать себя к поставленным задачам, уделяя должное внимание технике безопасности и нормам охраны труда;
  • планировать работу для максимизации продуктивности и минимизации нарушений графика;
  • выбирать и безопасно использовать все оборудование и материалы в соответствии с инструкциями изготовителя;
  • применять требования (либо превышать их) стандартов техники безопасности и норм охраны здоровья в отношении окружающей среды, оборудования и материалов;
  • восстанавливать зону проведения работ до надлежащего состояния;
  • вносить свой вклад в работу команды и организации в целом, как в общем, так и в конкретных случаях;
  • предоставлять и принимать комментарии и поддержку.

2

Разработка прототипов

5

Специалист должен знать и понимать:

  • предполагаемое предназначение конечного устройства, для которого делается прототип;
  • принципы разработки;
  • важность эффективного сотрудничества с другими специалистами;
  • принципы и методы формального и неформального общения.

Специалист должен уметь:

  • улавливать и визуализировать сложные и абстрактные идеи;
  • воплощать в разработке описательный текст, в письменной или в устной форме;
  • обсуждать концепции разработки с клиентами или коллегами;
  • разбираться в сложных технических чертежах и воплощать их в разработках;
  • предоставлять экспертные советы и рекомендации относительно ограничений и новых возможностей клиентам и коллегам;
  • сотрудничать с разработчиками продукта и инженерами для оказания помощи в разработке и тестировании компонентов;
  • предоставлять инновационные решения проблем и задач.

3

Технические чертежи

10

Специалист должен знать и понимать:

  • возможности доступных для использования CAD-систем;
  • техническую терминологию и символы, используемые в технических чертежах и спецификациях.

Специалист должен уметь:

  • готовить точные технические чертежи 2D, отображающие точную и однозначную информацию для будущих пользователей;
  • готовить и корректировать по размерам технический чертеж 2D из данных 3DCAD;
  • снабжать чертежи четкой маркировкой;
  • точно измерять размеры и переносить их на чертежи и технические спецификации.

4

Компьютерное моделирование (CAD)

15

Специалист должен знать и понимать:

  • выгоды, ограничения и преимущества различных CAD-систем.

Специалист должен уметь:

  • эффективно и креативно работать с всемирно известными и признанными системами 3DCAD;
  • создавать данные 3DCAD прототипа в целом и компонентов в разобранном виде;
  • уметь задавать точные и четкие размеры.

5

Изготовление прототипов

45

Специалист должен знать и понимать:

  • типы и характеристики материалов, использованных в процессе создания моделей прототипов;
  • методы производства моделей;
  • значимость точности в деталях и размерах;
  • методы финишной обработки моделей прототипов;
  • принципы создания электрических и электронных цепей и схем.
  • использование и уход за инструментом и оборудованием, которое использовалось для создания прототипа.

Специалист должен быть способным на:

  • производство моделей прототипа в соответствии с требованиями к конструкции, указанными материалами и спецификациями;
  • передачу и производство копий компонентов;
  • подгонку прототипов с учетом отдельных неизвестных величин, все еще присутствующих в предлагаемой разработке;
  • использование ручных инструментов и механизмов для производства прототипа;
  • финишную обработка поверхности прототипа;
  • использование измерительного оборудования;
  • использование программного обеспечения CAM и фрезерных станков для производства точных моделей, производственных прототипов и инженерных компонентов;
  • использование данных 3DCAD для генерирования траекторий для резака с использованием специализированного станочного программного обеспечения;
  • производство моделей из стандартных пластиков; древесной целлюлозы c полиуретаном, смолы для литья, гелькоута, смолы для ламинирования, акрилового стекла, алюминия, смесей, ПВХ и т.д.;
  • использование полиуретана и смолы быстрой отливки для производства отдельных частей и точных компонентов для предпроизводственной сборки;
  • использования различных типов смолы для производства компонентов, которые могут быть прозрачными, теплостойкими, негорючими и гибкими;
  • подгонка смол, подлежащих покраске и пигментированию, добавление стеклонаполнителя для того, чтобы придать жесткость, литье и формовка;
  • выполнение производственных задач: обрезка, обработка наждачной бумагой, склеивание;
  • применение позитивной и негативной формовки;
  • корректировку второстепенных деталей продукта;
  • создание и сборка компонентов;
  • корректировку прототипов в соответствии с отзывами, полученными от инженеров и потенциальных пользователей.
  • На работу с оборудованием для электромонтажа
  • Применение контрольно-измерительного оборудования для анализа целостности и функциональности электрических схем и цепей

6

Покраска и отделка прототипов

10

Специалист должен знать и понимать:

  • типы краски и красочных покрытий, необходимые для прототипа;
  • назначение этикеток и наклеек;
  • безопасное использование красок и шлифовальных материалов.

Специалист должен уметь:

  • производить финишную обработку поверхностей прототипа;
  • производить покраску прототипа аэрозольным баллончиком;
  • производить полировку окрашенных моделей;
  • оснащать модели соответствующими этикетками;
  • применять и тестировать новые типы красок и отделочных покрытий в целях удовлетворения потребностей клиентов.

7

Работоспособность прототипа

10

Должен знать и понимать:

  • Набор функций конечного изделия (механические, электрические, гидравлические и прочие)
  • Влияние эргономичных характеристик на работоспособность конечного изделия
  • Понимать связь между формы изделия и функциональностью прототипа
  • Функциональное назначение  всех вносимых конструкторских изменений в конечное изделие

Должен быть способен на:

  • Внесение конструктивных изменений в первоначальную схему изделия для обеспечения той или иной функции прототипа
  • Разработку новых механизмов в соответствии с требуемым функционалом конечного изделия.
  • Тестирование изделия по всем параметрам и функциям
  • Демонстрацию работоспособности готового изделия

Всего

100

1.3 Формы занятий

На занятиях используется фронтальная, групповая и индивидуальная работа. Информация преподносится в виде беседы, демонстрации мультимедийных презентаций, видеороликов, с последующим выполнением определенные заданий. Результатом их деятельности могут быть соревнования между собой в сложности выполнения моделирования устройств, изготовлении деталей, печати деталей на 3D-принтере, научно-исследовательских проектах и работах по данной теме.


2 ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ПРОГРАММЫ

Цель программы – формирование основ знаний о технологии 3D-моделирования и прототипирования, подготовка учащихся к применению современных технологий как инструмента для решения для решения практических научно-технических задач.

Для достижения данной цели необходимо решить следующие задачи:

Обучающие:

• обучение основам технического черчения;

• обучение основам работы в системах трехмерного моделирования;

• ознакомление с основами технологии быстрого прототипирования и принципами работы различных технических средств;

• ознакомление с основными нормативными документами (ГОСТ), получение навыков работы с ними;

Развивающие:

• развитие технического, объемного, пространственного, логического и креативного мышления;

• развитие конструкторских способностей, изобретательности и потребности в творческой деятельности;

• развитие навыков обработки и анализа информации;

• развитие навыков самостоятельной работы.

Воспитательные:

•формирование устойчивого интереса учащихся к техническому творчеству;

• воспитание настойчивости и стремления к достижению поставленной цели;

• формирование общей информационной культуры у учащихся;

•формирование зоны личных научных и творческих интересов учащихся.

3 УЧЕБНЫЙ ПЛАН

3.1 Объем программы и виды учебной работы

Общеразвивающая образовательная программа изучается в течение одного учебного года (34 недели), 2 часа в неделю. Проводятся контрольные работы во время аудиторных занятий. По окончанию курса происходит защита проектной работы.


4 УЧЕБНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

Наименование темы

Содержание

Количество часов

Черчение

Введение. Базовые технологии графических работ.

2

Общие правила оформление чертежей. Шрифт, типы линий.

2

Формообразование. Геометрические построения

2

Чтение и построение чертежей, эскизов. Виды, разрезы, сечения

2

Разъемные и неразъемные соединения

2

Оформление чертежей. Нанесение размеров, пояснений

8

Трехмерная графика

Основы трехмерной графики в ПО Компас

4

Сложнопрофильные поверхности

4

Работа в режиме «Эскиз»

2

Работа в режиме «Деталь»

2

Работа в режиме «Сборка»

2

Создание и Редактирование объекта

2

Разработка чертежей на основе 3Д-модели

4

Мерительный инструмент

Современные технологии измерений

1

Основы технологии измерений штангенциркулем, радиусомером, резьбомером, 3D сканером

3

Устройства для 3D-печати.

Знакомство с программой для 3D-печати

2

Виды программ, интерфейс 3D-печати

1

Основные настройки программ для

1

Изготовление прототипов

Введение. Историческая справка

1

Классификация аддитивных технологий.

1

Типы расходных материалов.

2

Изготовление изделий с применением аддитивных технологий с последующей доработкой.

6

Нанесение лакокрасочных покрытий

2

Итоговая работа

Выполнение проектной работы.

10

Итого

68 ч


5 СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ

Название темы

Содержание обучения

Вводное занятие

Техника безопасности. Знакомство с методическим пособием. История развития 3D-печати. Виды 3D-принтеров. Материалы, пригодные для печати. Перспективы развития направления. 3D-принтер, как помощник в быту. Примеры и демонстрация готовых изделий

Знакомство с интерфейсом программы САПР. Назначение, применение

Роль проектирования при создании изделия. Виды программного обеспечения, участвующего в процессе изготовления. Примеры программ, их различия. Области применения разных программ. Форматы моделей. Начало знакомства с интерфейсом программы для моделирования.

Проектирование 3D-модели.

Анализ изученных инструментов и составленного дома эскиза. Сопоставление инструментов поставленной задаче. Проектирование деталей.

Устройства для 3D-печати.

Основные модули 3D-принтера. Строение нагревательного элемента, направляющих, контроллера, корпуса и т. п. Разновидности этих элементов. Обязательность использования отдельных элементов. Влияние параметров элементов на свойства изготавливаемой модели.

Изучение функций программы подготовки к печати. Ознакомление с элементами интерфейса. Выполнение учебных заданий по инструкции для создания геометрических примитивов.

3D-печать и постобработка

Доделывание ранее спроектированной детали. Изменение ранее подготовленной детали с учетом свойств, меняющихся в зависимости от комплектности 3D-принтера. Форматы сохранения.

Методы постобработки деталей. Инструменты и материалы для финишной обработки.

Создание и представление личного проекта

Самостоятельная работа по созданию 3D-модели изделия, изготовление с применением 3D-печати. Подготовка презентационных материалов проекта. Защита проекта.


По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Рабочая программа ДО по футболу Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «Школа футбола»

Рабочая программа ДО по футболу. Дополнительная  общеобразовательная общеразвивающая программа «Школа футбола»...

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ОБЩЕРАЗВИВАЮЩАЯ ПРОГРАММА «РОБОТОТЕХНИКА»

Предмет робототехники  это создание и применение роботов, других средств робототехники и основанных на них технических систем и комплексов различного назначения.Возникнув на основе кибернетики и ...

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа "Радость" с 6 до 14 лет художественной направленности Хореография

Пояснительная записка. Мы окружены множеством различных видов культурного общения людей, одним из таких является хореография. Вся творческая деятельность связана с общением, с передачей энергии м...

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА «Поваренок» к дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программе социально-культурной направленности «Поваренок»

Образовательная программа «Поваренок» направлена на формирование культуры здоровья и охраны жизнедеятельности. По функциональному назначению- учебно-познавательная, по форме реализации- кр...

Рабочая программа дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программы Регионального центра выявления и поддержки одаренных детей "Литературное мастерство"

Актуальность программы заключается в комплексном изучении литературного мастерства детьми среднего школьного возраста, обеспечивающем развитие способности создавать художественный текст, моделировать ...

Приложение к дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программе «Город мастеров» РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ПРАКТИЧЕСКОГО КУРСА ЗАНЯТИЙ по компетенции «Технологии моды»

Рабочая программа по компетенции «Технологии моды»  является учебно-познавательной; по форме организации –групповой; по времени реализации – краткосрочной. Основывается на...

Рабочая программа практического курса занятий по компетенции «Управление железнодорожным транспортом». Приложение 3 к дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программе «Профориентационная смена «Город мастеров»

Рабочая программа по компетенции «Управление железнодорожнымтранспортом» (далее – программа) является учебно-познавательной; по формеорганизации – групповой; по времени реализа...