Komputerowe systemy projektowe

stacjonarne

II stopnia

obowiązkowy

Studia stacjonarne:

semestr - II

ECTS – 5 punktów

Razem – 60 godzin

wykłady - 12x, ćwiczenia - 32+, projekt - 16z

(x egzamin, + zaliczenie na ocenę, z – zaliczenie bez oceny)

Projektowanie i badania maszyn i mechanizmów

Wymagania wstępne: znajomość zasad związanych z projektowaniem urządzeń mechanicznych, znajomość współczesnych technik wykorzystywanych w procesie wytwarzania różnych części mechanicznych, umiejętność po-sługiwania się narzędziami komputerowymi wykorzystywanymi w procesie projektowania przestrzennych obiektów 3D urządzeń mechatronicznych.

Techniki i metody badania materiałów

Wymagania wstępne: umiejętność doboru materiału do produkcji poszczególnych elementów urządzeń mechatronicznych.

Mechatronika

Techniki komputerowe w mechatronice

mjr dr inż. Paweł Płatek

1. Wykłady / 12 godzin

2. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów i przygotowanie do zaliczenia / 15 godzin

3. Ćwiczenia / 32 godzin

4. Czas poświęcony przez studenta na przygotowanie się do ćwiczeń / 48 godzin

5. Projekt / 16 godzin

6. Czas poświęcony przez studenta na przygotowanie się do projektu / 64 godziny

7. Udział w konsultacjach / 1 godzina

8. Udział w egzaminie / 1 godzina

Suma – 189 godzin (5 pkt ECTS)

Godziny kontaktowe pkt 1, 2 i 4 (62 godzin) – 2 pkt ECTS

Godziny o charakterze praktycznym pkt 2 i 4 (80 godzin) – 3 pkt ECTS

W ramach przedmiotu student ma uzyskać:

Wiedzę na temat wykorzystania zaawansowanych funkcji modelowania zaimplementowanych w komputerowych systemach wspomagających proces projektowania.

Wiedzę na temat specyfikacji geometrii wyrobów.

Wiedzę na temat możliwości wykorzystania różnych metod digitalizacji w celu odwzorowania geometrycznego obiektów rzeczywistych.

Umiejętność przetwarzania danych pomiarowych w celu uzyskania modelu 3D digitalizowanego obiektu.

Wiedzę na temat możliwości wykorzystania komputerowych systemów projektowych w procesie projektowania oprzyrządowania produkcyjnego oraz narzędzi.

Umiejętność wykorzystania wybranych systemów CAD do opracowania projektu oprzyrządowania technicznego.

Wiedzę na temat możliwości wykorzystania komputerowych systemów inżynierskich w procesie oceny poprawności działania urządzeń mechatronicznych.

Umiejętność prowadzenia badań symulacyjnych z wykorzystaniem różnych metod modelowania numerycznego.

W ramach wykładów prowadzonych w formie audiowizualnej przedstawione zostaną następujące treści programowe:

1. Zaawansowane metody modelowania przestrzennego obiektów mechatronicznych w systemach CAD – metody modelowania bryłowego, przestrzennego i hybrydowego / 2 godziny.

2. Specyfikacje geometrii wyrobów – definiowanie tolerancji oraz baz wymiarowych /2 godziny.

3. Komputerowe wspomaganie procesu projektowania wybranych rodzajów narzędzi i oprzyrządowania /2 godziny.

4. Komputerowe wspomaganie obliczeń inżynierskich, symulacja działania urządzeń mechatronicznych, analizy kinematyczne i dynamiczne /2 godziny.

5. Metody wirtualnego prototypowania - wielokryterialna ocena elementów składowych urządzeń mechatronicznych z wykorzystaniem programów CAE /4 godziny.

W ramach ćwiczeń audytoryjnych przeprowadzonych z wykorzystaniem komputera i specjalistycznego oprogramowania inżynierskiego utrwalone zostaną następujące treści programowe:

1. Komputerowo wspomagane projektowanie obiektów mechatronicznych z wykorzystaniem zaawansowanych funkcji modelowania bryłowego /4 godziny.

2. Komputerowo wspomagane projektowanie obiektów mechatronicznych z wykorzystaniem zaawansowanych funkcji modelowania powierzchniowego /2 godziny.

3. Specyfikacja geometryczna wyrobów – definiowanie tolerancji oraz baz wymiarowych w dokumentacji technicznej /2 godziny.

4. Digitalizacja obiektów rzeczywistych za pomocą różnych metod pomiarowych /4 godziny.

5. Analiza danych pomiarowych – od chmury punktów do modelu 3D /6 godziny.

6. Komputerowo wspomagane projektowanie narzędzi i oprzyrządowania (gniazda form wtryskowych, wykrojniki, stemple oraz matryce) /4 godziny.

7. Weryfikacja poprawności działania mechanizmów wchodzących w skład urządzenia mechatronicznego z wykorzystaniem analizy kinematycznej i dynamicznej za pomocą członów nieodkształcalnych /4 godziny.

8. Wielokryterialna ocena konstrukcji opracowanego projektu z wykorzystaniem narzędzi symulacyjnych /6 godziny.

W ramach projektu z wykorzystaniem komputera i specjalistycznego oprogramowania specjalistycznego zrealizowane zostaną indywidualne zadania projektowe obejmujące następujące treści programowe:

1. Opracowanie koncepcji obudowy urządzenia mechatronicznego oraz przygotowanie dokumentacji technicznej uwzględniającej specyfikację geometryczną wyrobów /4 godziny.

2. Digitalizacja oraz odwzorowanie geometryczne wybranego elementu technicznego /4 godziny.

3. Opracowanie projektu oprzyrządowania technicznego niezbędnego do wykonania wybranego elementu składowego urządzenia mechatronicznego /4 godziny.

4. Weryfikacja poprawności działania urządzenia mechatronicznego za pomocą techniki wirtualnego prototypowania /4 godziny.

podstawowa:

Kiciak P.: „Podstawy modelowania krzywych i powierzchni – zastosowania w grafice komputerowej”, WNT, Warszawa 2005,

Jankowski M.: „Elementy grafiki komputerowej”, WNT, Warszawa, 2006,

Babiuch M.: „SolidWorks 2009PL, ćwiczenia”, Helion, Warszawa, 2009,

Kęska P.: „SolidWorks 2013 – modelowanie części, złożenia, rysunki”,

Kęska P.: „SolidWorks 2013 – konstrukcje spawane, arkusz blach,

projektowanie w kontekście złożenia”,

Szymczak P.: „Solid Edge synchronous technology – podręcznik użytkownika”, CamDivision Sp. z o.o., Wrocław, 2011/2012,

Humienny Z. : „Specyfikacje geometrii wyrobów”, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa, 2004

Kapiński S., Skawiński P., Sobieszczański J., Sobolewski J.: „Projektowanie technologii maszyn”, Oficyna wydawnicza PW, Warszawa, 2007,

Sińczak J.: „Proces przeróbki plastycznej”, Wydawnictwo naukowe Akapit, Kraków, 2001,

Potrykus J.: „Poradnik mechanika”, Wydawnictwo REA, Warszawa, 2008,

Osiński Z.: „Podstawy konstrukcji maszyn”, PWN, Warszawa, 2012,

Frączek J., Wojtyra M.: „Kinematyka układów wieloczłonowych”, WNT, Warszawa, 2008,

Rakowski G., Kacprzyk Z.: „Metoda elementów skończonych w mechanice konstrukcji”, Oficyna wydawnicza PW, Warszawa, 2005,

uzupełniająca:

Gorecki W.: „Inżynieria wytwarzania i przetwórstwo płaskich wyrobów metalowych”, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2006,

Zawistowski H., Frenkler D.: „Konstrukcja form wtryskowych do tworzyw termoplastycznych”, WNT, Warszawa, 1984

W1 - ma szczegółową wiedzę dotyczącą obszaru zastosowania zaawansowanych technik modelowania przestrzennego 3D wykorzystywanych w procesie projektowania obiektów mechatronicznych

W2 - ma wiedzę dotyczącą obszaru zastosowania metod komputerowych wspomagających proces projektowania narzędzi oraz oprzyrządowania do wytwarzania części urządzeń mechatronicznych

W3 - ma wiedzę z zakresu możliwości wykorzystania zaawansowanych metod w procesie symulacji działania mechanizmów w urządzeniach i systemach mechatronicznych

W4 - ma wiedzę dotyczącą obszaru zastosowania komputerowych narzędzi inżynierskich wykorzystywanych w procesie wirtualnego prototypownia

U1 - potrafi opracować przestrzenną dokumentację techniczną obiektów i urządzeń mechatronicznych wykorzystując do tego celu zaawansowane metody modelowania

U2 - potrafi zaproponować technologię produkcji, opracować oprzyrządowanie oraz narzędzia umożliwiające wykonanie elementów zaprojektowanego urządzenia mechatronicznego

U3 - potrafi zweryfikować prawidłowość współdziałania mechanizmów wchodzących w skład systemów oraz urządzeń mechatronicznych wykorzystując do tego celu komputerowe narzędzia inżynierskie

U4 - potrafi przeanalizować charakter działania obiektów oraz urządzeń mechatronicznych wykorzystując do tego celu proces wirtualnego prototypowania

Przedmiot zaliczany jest na podstawie średniej z pozytywnych ocen za wszystkie efekty kształcenia.

Ćwiczenia zaliczane są na podstawie ocen cząstkowych.

Projekt zaliczany jest na podstawie obecności i oddania prac zaliczeniowych.

Egzamin przedmiotu jest prowadzony w formie pisemnej.

Efekt W1 sprawdzany jest na ćwiczeniach, projektach indywidualnych i teście zaliczającym przedmiot.

Efekt W2 sprawdzany jest na ćwiczeniach, projektach indywidualnych i teście zaliczającym przedmiot.

Efekt W3 sprawdzany jest na ćwiczeniach, projektach indywidualnych i teście zaliczającym przedmiot.

Efekt W4 sprawdzany jest na ćwiczeniach, projektach indywidualnych i teście zaliczającym przedmiot.

Efekt U1 sprawdzany jest na ćwiczeniach rachunkowych i projektach indywidualnych.

Ocena 5,0 (bdb) Potrafi opracować za pomocą dowolnego systemu CAD, przestrzenny model 3D urządzenia mechatronicznego, stosując zaawansowane operacje modelowania bryłowego i powierzchniowego. W poprawny sposób definiuje specyfikacje geometrii wyrobów. Wykorzystuje technikę inżynierii odwrotnej w procesie modelowania geometrycznego. Potrafi zastosować dedykowane moduły programów CAD do opracowania modeli 3D elementów blaszanych, spawanych, wiązek kabli elektrycznych.

Ocena 4,0 (db) Potrafi opracować za pomocą dowolnego systemu CAD, przestrzenny model 3D urządzenia mechatronicznego, stosując zaawansowane operacje modelowania bryłowego i powierzchniowego. W poprawny sposób definiuje specyfikacje geometrii wyrobów. Wykorzystuje technikę inżynierii odwrotnej w procesie modelowania geometrycznego.

Ocena 3,0 (dst) Potrafi opracować za pomocą dowolnego systemu CAD, przestrzenny model 3D urządzenia mechatronicznego, stosując zaawansowane operacje modelowania bryłowego. W poprawny sposób definiuje specyfikacje geometrii wyrobów.

Efekt U2 sprawdzany jest na ćwiczeniach rachunkowych i projektach indywidualnych.

Ocena 5,0 (bdb) Zna i potrafi zaproponować technologię produkcji umożliwiającą wykonanie części składowych obiektu lub urządzenia mechatronicznego. Dodatkowo, potrafi zdefiniować założenia konstrukcyjne niezbędne do zaprojektowania narzędzi i oprzyrządowania umożliwiających wykonanie części składowych obiektu lub urządzenia mechatronicznego. Wykorzystując oprogramowanie CAD potrafi zaprojektować niezbędne narzędzia i oprzyrządowanie.

Ocena 4,0 (db) Zna i potrafi zaproponować technologię produkcji umożliwiającą wykonanie części składowych obiektu lub urządzenia mechatronicznego. Dodatkowo, potrafi zdefiniować założenia konstrukcyjne niezbędne do zaprojektowania narzędzi i oprzyrządowania umożliwiających wykonanie części składowych obiektu lub urządzenia mechatronicznego.

Ocena 3,0 (dst) Zna i potrafi zaproponować technologię produkcji umożliwiającą wykonanie części składowych obiektu lub urządzenia mechatronicznego.

Efekt U3 sprawdzany jest na ćwiczeniach rachunkowych i projektach indywidualnych.

Ocena 5,0 (bdb) Wykorzystując oprogramowanie CAD potrafi ocenić prawidłowość konstrukcji poprzez wskazanie kolizji pomiędzy współpracującymi częściami mechanizmów. Potrafi wykonać symulację działania mechanizmu, zdefiniować prawidłowo warunki początkowo-brzegowe niezbędne do przeprowadzenia analiz kinematycznych i dynamicznych. Umie zinterpretować uzyskane wyniki, określić istotne charakterystyki ruchu poszczególnych elementów działającego mechanizmu.

Ocena 4,0 (db) Wykorzystując oprogramowanie CAD potrafi ocenić prawidłowość konstrukcji poprzez wskazanie kolizji pomiędzy współpracującymi częściami mechanizmów. Potrafi wykonać symulację działania mechanizmu, zdefiniować prawidłowo warunki początkowo-brzegowe niezbędne do przeprowadzenia analiz kinematycznych i dynamicznych.

Ocena 3,0 (dst) Wykorzystując oprogramowanie CAD potrafi ocenić prawidłowość konstrukcji poprzez wskazanie kolizji pomiędzy współpracującymi częściami mechanizmów.

Efekt U4 sprawdzany jest na ćwiczeniach rachunkowych i projektach indywidualnych.

Ocena 5,0 (bdb) Zna możliwości badania właściwości użytkowych obiektów i urządzeń mechatronicznych z wykorzystaniem metody wirtualnego prototypowania. Potrafi samodzielnie w sposób prawidłowy zdefiniować warunki początkowo- brzegowe niezbędne do wykonania analizy numerycznej. Umie prawidłowo zinterpretować otrzymane wyniki. W prowadzonych symulacjach komputerowych w sposób świadomy posługuje się różnymi rodzajami analiz numerycznych.

Ocena 4,0 (db) Zna możliwości badania właściwości użytkowych obiektów i urządzeń mechatronicznych z wykorzystaniem metody wirtualnego prototypowania. Potrafi samodzielnie w sposób prawidłowy zdefiniować warunki początkowo- brzegowe niezbędne do wykonania analizy numerycznej. Umie prawidłowo zinterpretować otrzymane wyniki.

Ocena 3,0 (dst) Zna możliwości badania właściwości użytkowych obiektów i urządzeń mechatronicznych z wykorzystaniem metody wirtualnego prototypowania.

Brak praktyk zawodowych