Введение

При составлении материала учебного пособия использованы  документы  по КОМПАС-3D (kompas.ru (сайт правообладателя   ООО   "АСКОН-Системы  проектирования"):  техническая документация

https://kompas.ru/source/info_materials/2018/Azbuka-KOMPAS-Graphic.pdf

https://kompas.ru/source/info_materials/2018/Azbuka-KOMPAS-3D.pdf

https://kompas.ru/source/info_materials/2018/KOMPAS-3D-v17_Guide.pdf ).

Набор упражнений взят из курса АСКОН обучения пользователей штатным командам КОМПАС ГРАФИК для сдачи экзамена ступени 1 для ранних версий КОМПАС.  Опыт обучения подтверждает  рациональность подбора упражнений.

Лабораторные занятия построены на методике загрузки упражнений с интерактивного пособия непосредственно в среду КОМПАС 3D. Благодаря этому обеспечивается эффективное использование аудиторного времени.

Интерактивное пособие размещено на сайте (имеется и десктопный вариант). Благодаря этому процесс обучения не привязан к конкретному компьютерному классу. Процесс обучения может вестись в любом месте в дистанционном режиме.

В пособие включены интерактивные тестовые вопросы, на которые можно ответить и получить оценку в автоматическом онлайн режиме.

Для закрепления учебного материала и контроля степени усвоения студенты выполняют тестовые задания из 25 вариантов, которые скачиваются также непосредственно из интерактивного пособия.

Функциональные кривые определяют существенные функциональные характеристики технического изделия. Например, профиль крыла определяет аэродинамическое качество крыла самолета. Профиль кулачка определяет газодинамические характеристики впускных и выпускных  систем двигателя. Кривые линии, формирующие  кузов автомобиля, определяют эстетичность (красоту кузова). Направляющая линия плуга определяет рабочие характеристики плуга: качество вспашки, энергозатраты на вспашку. Осевая линия трассы дороги определяет эстетику дороги, безопасность и комфортность вождения транспортного средства.

При проектировании изделий с функциональными кривыми и поверхностями  используют т.н. кривые и поверхности класса А. Разработаны методы моделирования кривых и поверхностей класса А.

В существующих САПР общего машиностроения отсутствуют специальные команды построения кривых и поверхностей класса A.

Системы Alias Desig, Catia и др., специализированные на моделировании кривых и поверхностей класса A, остаются вне поля образовательного процесса.

Будущие инженеры, которые обучаются методам геометрического  моделирования с применением функционала обычных машиностроительных САПР,  не получают знаний, навыков и умения моделирования кривых и поверхностей высокого качества для изделий с функциональными кривыми и поверхностями. И в будущем они обречены на проектирование изделий с низкими функциональными  характеристиками.

Принцип упреждающего обучения инновационным методам моделирования кривых  является необходимой основой образовательного процесса в век третьей промышленной революции.

Для моделирования изделий с функциональными кривыми и поверхностями недостаточно качества кривых класса A. Методы моделирования функциональных кривых должны обеспечивать [Муфтеев & Зиятдинов 2017]:

-      высокий порядок гладкости (выше 3-го порядка) кривой;

-      минимизацию числа вершин кривой (экстремумов кривизны);

-      ограничение максимального значения кривизны;

-      малое значение потенциальной энергии кривой.

Кривые линии, которые удовлетворят данным требованиям, были названы кривыми класса F.

Для обучения инновационным методам моделирования кривых класса F в данном учебном пособии используется программа FairCurveModeler. Программа имеет различные реализации, в том числе в виде прикладной библиотеки КОМПАС ГРАФИК.