Podstawy CAx
Informacje ogólne
Kod przedmiotu: | WMTXXCSI-PCAx |
Kod Erasmus / ISCED: | (brak danych) / (brak danych) |
Nazwa przedmiotu: | Podstawy CAx |
Jednostka: | Wydział Mechatroniki, Uzbrojenia i Lotnictwa |
Grupy: | |
Strona przedmiotu: | https://warchulski.edu.pl |
Punkty ECTS i inne: |
(brak)
|
Język prowadzenia: | polski |
Forma studiów: | stacjonarne |
Rodzaj studiów: | I stopnia |
Rodzaj przedmiotu: | obowiązkowy |
Forma zajęć liczba godzin/rygor: | W 24/+ ; C 24/z ; L 26/z ; Razem: 74 |
Przedmioty wprowadzające: | podstawy grafiki inżynierskiej, grafika inżynierska / wymagania wstępne: znajomość podstaw geometrii wykreślnej, znajomość podstaw rysunku technicznego; informatyka / wymagania wstępne: znajomość podstaw programowania; elektrotechnika i elektronika, laboratorium elektrotechniki i elektroniki / wymagania wstępne: znajomość podstaw budowy i zasady działania układów elektronicznych; podstawy konstrukcji maszyn / wymagania wstępne: znajomość podstaw budowy i zasady działania układów mechanicznych |
Programy: | IV semestr / mechatronika / wszystkie specjalności |
Autor: | ppłk rez. dr inż. Jacek Warchulski ppłk dr inż. Paweł Płatek |
Bilans ECTS: | Aktywność / Obciążenie studenta w godz. 1. Udział w wykładach / 24 2. Udział w laboratoriach / 26 3. Udział w ćwiczeniach / 24 4. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów / 12 5. Samodzielne przygotowanie do laboratoriów / 52 6. Samodzielne przygotowanie do ćwiczeń / 24 7. Udział w konsultacjach (wykłady, ćwiczenia, laboratoria) / 10 8. Przygotowanie do zaliczenia / 8 Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 180 godz. / 5 ECTS Zajęcia z udziałem nauczycieli (1+2+3+7): 84 godz. / 2 ECTS Zajęcia powiązane z działalnością naukową: 96 godz. / 3 ECTS |
Skrócony opis: |
Przedmiot obejmuje główne problemy cyfrowego prototypowania ze szczególnym uwzględnieniem automatyzacji i standaryzacji procesu projektowego w systemach modelowania swobodnego. Zakres kształcenia obejmuje podstawowe informacje dotyczące projektowania systemów mechatronicznych oraz zapisu konstrukcji z wykorzystaniem systemów komputerowego wspomagania. Program obejmuje przegląd zagadnień związanych z inżynierią odwrotną, pomiarem i geometrycznym odwzorowaniem zarówno powierzchni swobodnych jak i parametrycznych, komputerowym wspomaganiem obliczeń inżynierskich CAE, komputerowym wspomaganiem wytwarzania CAM, technologią wytwarzania przyrostowego - szybkiego prototypowania oraz charakterystykę podstawowych metod wykorzystywanych w tzw. druku 3D. |
Pełny opis: |
Wykłady / wykład konwersatoryjny lub problemowy, metoda tekstu programowanego (wykłady prowadzone są metodami aktywizującymi, rozwijającymi u studentów umiejętność dyskusji na tematy zajęć) 1. Przegląd systemów CAx w ramach programu ALP / 2 / Przegląd programu Autodesk Learning Partner, certyfikacja znajomości wybranych systemów CAx w ramach działalności ATC (Authorized Training Center) i AAP (Authorized Academic Partner). 2. Podstawowe funkcje wybranych systemów CAx / 2 / Rozwój pomocy rysunkowych systemów CAx. Wykorzystanie więzów wymiarowych, więzów geometrycznych oraz tablic stylów wydruku w procesie tworzenia dokumentacji technicznej. Migracja ustawień niestandardowych w systemach CAx. 3. Automatyzacja procesu projektowego - interfejsy automatyzacji / 2 / Podstawowe interfejsy automatyzacji zadań grafiki. Automatyzacja zadań powtarzalnych za pomocą języków programowania. 4. Automatyzacja procesu projektowego - język AutoLISP / 2 / Automatyzacja zadań powtarzalnych za pomocą języków wbudowanych w systemy CAx. 5. Standaryzacja procesu projektowego / 2 / Dokumenty normalizacyjne. Standaryzacja tworzenia bloków, bloków z atrybutami i odnośników zewnętrznych. Definiowanie szablonów rysunkowych. 6. Metody sporządzania dokumentacji technicznej / 2 / Obszar modelu i obszar kreślenia systemów CAx. Wydruk i publikowanie dokumentacji technicznej. Wprowadzanie elementów opisu rysunku (style opisowe). 7. Przykłady zastosowań wybranych systemów CAx / 2 / Przykłady wykorzystania systemów CAx w procesie tworzenia prototypów cyfrowych, analiz inżynierskich oraz wizualizacji. 8. Charakterystyka procesu wirtualnego projektowania – parametrycznego modelowania 3D części, zespołów części oraz wykonywania dokumentacji technicznej 2D / 2 / Zastosowanie różnych systemów CAx w procesie projektowania inżynierskiego. Rola systemów CAD, modelowanie 3D części i zespołów części, konstrukcji blaszanych, spawanych, modelowanie powierzchniowe. Wykonywanie dokumentacji technicznej wykonawczej i złożeniowej. 9. Inżynieria odwrotna, metody pomiaru oraz sposoby geometrycznego odwzorowania powierzchni / 2 / Charakterystyka bezkontaktowych i kontaktowych metod pomiaru wielkości geometrycznych. Przetwarzanie danych pomiarowych w postaci dyskretnej do modeli powierzchniowych 3D. 10. Komputerowe wspomaganie obliczeń inżynierskich CAE – charakterystyka systemów oraz przykłady ich zastosowania / 2 / Ocena poprawności konstrukcji inżynierskich z wykorzystaniem różnych metod modelowania numerycznego. 11. Komputerowe wspomaganie wytwarzania CAM – charakterystyka systemów oraz przykłady ich zastosowania / 2 / Charakterystyka systemów CAM, możliwości wytwórcze urządzeń sterowanych numerycznie CNC. Przykłady zastosowań. 12. Przyrostowe technologie wytwarzania – charakterystyka podstawowych metod druku 3D oraz przykłady ich zastosowania / 2 / Charakterystyka podstawowych metod wytwarzania przyrostowego oraz przykłady ich zastosowania w praktyce inżynierskiej, medycynie oraz wzornictwie przemysłowym. Ćwiczenia / metoda ćwiczeniowo-praktyczna (ćwiczenia rachunkowe z wykorzystaniem komputera i specjalistycznego oprogramowania związane z zagadnieniami omawianymi na wykładzie, obejmują przypomnienie, utrwalenie i usystematyzowanie wiedzy wcześniej nabytej poprzez twórcze rozwiązywanie zadań) 1. Interfejs użytkownika i wykorzystanie pomocy rysunkowych w wybranym systemie CAx / 2 / Omówienie i praktyczne wykorzystanie pomocy rysunkowych systemu CAx. Zastosowanie przestrzeni roboczych definiujących interfejs użytkownika systemu CAx. 2. Tworzenie obiektów płaskich w wybranym systemie CAx / 2 / Wykorzystanie poleceń rysunkowych systemu CAx w procesie tworzenia prototypu cyfrowego obiektu rzeczywistego. 3. Tworzenie obiektów przestrzennych w wybranym systemie CAx / 2 / Wykorzystanie poleceń rysunkowych systemu CAx w procesie tworzenia prototypu cyfrowego obiektu rzeczywistego. 4. Wyznaczanie parametrów masowo-bezwładnościowych obiektów rzeczywistych / 2 / Wykorzystanie systemu CAx do wyznaczania położenia środka masy oraz momentów bezwładności obiektu przestrzennego. 5. Metody tworzenia elementów znormalizowanych w wybranym systemie CAx / 2 / Tworzenie bloków oraz bloków z atrybutami w systemie CAx. 6. Tworzenie bibliotek elementów znormalizowanych w wybranym systemie CAx / 2 / Tworzenie bibliotek bloków w systemie CAx. Przykłady wykorzystania odnośników zewnętrznych (praca współbieżna). 7. Sporządzanie dokumentacji technicznej wybranych elementów SpW / 2 / Wykorzystanie szablonów rysunkowych. Sporządzanie dokumentacji technicznej z wykorzystaniem obszaru modelu i obszaru kreślenia systemu CAx. 8. Proces wirtualnego projektowania – parametryczne modelowanie części, zespołów części oraz generowanie dokumentacji technicznej 2D / 6 / Modelowanie 3D części oraz zespołów części, wykonywanie różnych przykładów rysunków technicznych na podstawie modeli 3D. 9. Zastosowanie narzędzi inżynierskich typu CAE w procesie oceny poprawności wykonania projektu (analiza kinematyczna oraz wytrzymałościowa) / 4 / Ocena właściwości wytrzymałościowych konstrukcji mechanicznych na przykładzie analizy MES w warunkach obciążenia statycznego. Ocena poprawności działania mechanizmów z wykorzystaniem metody układów wieloczłonowych. Laboratoria / metoda projektu (laboratoria z wykorzystaniem komputera i specjalistycznego oprogramowania) 1. Badanie możliwości wykorzystania interfejsu automatyzacji OLE w procesie automatyzacji procesu projektowego / 2 / Automatyzacja zadań projektowych z wykorzystaniem platformy FireMonkey pakietu RAD Studio XE2. 2. Badanie możliwości wykorzystania języka AutoLISP i środowiska Visual LISP w procesie automatyzacji procesu projektowego / 2 / Automatyzacja zadań projektowych z wykorzystaniem języka AutoLISP i środowiska Visual LISP. 3. Badanie możliwości uruchamiania nowotworzonych poleceń w systemie CAx / 2 / Integracja nowotworzonych poleceń systemu CAx z graficznym interfejsem użytkownika. 4. Badanie metod wprowadzania obiektów w systemie CAx / 2 / Automatyzacja zadań projektowych z wykorzystaniem funkcji command oraz entmake oraz metody ActiveX. 5. Badanie możliwości pomiaru kątów w przestrzeni trójwymiarowej / 2 / Pomiar kątów w przestrzeni trójwymiarowej za pomocą nowotworzonych narzędzi komputerowego wspomagania. 6. Badanie możliwości wykorzystania bloków z atrybutami w systemie CAx / 2 / Automatyzacja wprowadzania bloków z atrybutami z wykorzystaniem języka AutoLISP i środowiska Visual LISP. 7. Badanie możliwości wykorzystania systemu CAx do generowania kształtu rakiety przeciwlotniczej / 2 / Automatyzacja generowania kształtu rakiety przeciwlotniczej z wykorzystaniem języka programowania Delphi i platformy VCL pakietu RAD Studio. 8. Pomiar i odwzorowanie geometryczne powierzchni swobodnych i parametrycznych z wykorzystaniem różnych typów skanerów 3D / 2 / Pomiar wielkości geometrycznych różnych obiektów za pomocą laserowych skanerów 3D. 9. Charakterystyka procesu inżynierii odwrotnej – od chmury punktów do modelu 3D / 4 / Przetwarzanie danych uzyskanych podczas pomiaru wielkości geometrycznych z postaci dyskretnej (chmura punktów) do postaci modeli przestrzennych. 10. Praktyczne zastosowanie urządzeń CNC w procesie wytwarzania części / 2 / Wykorzystanie systemu CAM oraz urządzenia CNC w procesie wytwarzania konstrukcji mechanicznych. 11. Wykorzystania addytywnej metody wytwarzania w procesie produkcji gotowych wyrobów / 4 / Charakterystyka metody FDM oraz FFF wytwarzania przyrostowego i ich zastosowaniem w praktyce inżynierskiej, wzornictwie przemysłowym oraz medycynie. |
Literatura: |
Podstawowa: 1. Jaskulski A.: AutoCAD 2020/LT2020/(2013+): Podstawy projektowania parametrycznego i nieparametrycznego, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2019. 2. Domański J.: SolidWorks 2014. Projektowanie maszyn i konstrukcji. Praktyczne przykłady, Helios, 2014. 3. Augustyn K.: EdgeCAM. Komputerowe wspomaganie obróbki skrawaniem, Helios, 2002. 4. Niesłony P.: Podstawy programowanie maszyn CNC w systemie CAD/CAM Mastercam, Wydawnictwo btc, 2012. 5. Siemiński P., Budzik G.: Techniki przyrostowe, druk 3D, drukarki 3D, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 2015. Uzupełniająca: 1. Dobrzański T.: Rysunek techniczny maszynowy, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 2009, sygn. WAT III-16346, III-17263, III-17957. 2. Czyżycki W., Lisowski E.: AutoCAD. Automatyzacja zadań grafiki za pomocą Delphi, Wydawnictwo Helion, Warszawa 2002. 3. Dudek M.: AutoLISP. Praktyczny kurs, Wydawnictwo Helion, 1997. 4. Kęska P.: SolidWorks 2014. Modelowanie powierzchniowe, narzędzia do form, wizualizacje i rendering. Cadvantage, 2014. 5. Szymczak P.: Solid Edge Synchronous Technology, CAMDivision, 2012/04. 6. materiały uzupełniające w formacie pdf (warchulski.edu.pl). |
Efekty uczenia się: |
W1 / ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną obejmującą kluczowe zagadnienia dotyczące procesu projektowania układów mechatronicznych / K_W12 W2 / ma podstawową wiedzę dotyczącą zapisu konstrukcji układów i urządzeń mechatronicznych z wykorzystaniem wybranego systemu CAx, ma szczegółową wiedzę związaną z metodami tworzenia dokumentacji technicznej / K_W10 W3 / ma szczegółową wiedzę dotyczącą obszaru zastosowania zaawansowanych narzędzi wspomagających proces projektowania oraz wytwarzania obiektów mechanicznych tj. (inżynieria odwrotna, techniki szybkiego prototypowania, obróbka CNC) / K_W09 W4 / zna zasady funkcjonowania urządzeń wykorzystywanych do przestrzennego pomiaru kształtu (różne rozwiązania techniczne skanerów 3D, WMP, ramion pomiarowych) oraz urządzeń wykorzystywanych w procesie szybkiego prototypowania obiektów mechanicznych (różne rozwiązania techniczne) / K_W11 U1 / potrafi opracować dokumentację dotyczącą zadania inżynierskiego z uwzględnieniem standaryzacji procesu projektowego w wybranym systemie CAx / K_U03, K_U04 U2 / potrafi posłużyć się podstawowymi językami programowania systemów CAx przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich / K_U13, K_U18 U3 / potrafi posługiwać się narzędziami komputerowymi wspomagającymi proces projektowania, wytwarzania oraz wykonywania prostych analiz inżynierskich (oprogramowanie CAD,CAM,CAE) / K_U14, K_U15 U4 / potrafi wykorzystać w sposób praktyczny zaawansowane metody projektowania (inżynieria odwrotna) oraz wytwarzania (techniki szybkiego prototypowania) w procesie opracowywania obiektów mechatronicznych / K_U18, K_U19 |
Metody i kryteria oceniania: |
Przedmiot zaliczany jest na podstawie: zaliczenia. Ćwiczenia zaliczane są na podstawie: zaliczenia. Ćwiczenia rachunkowe obejmują przypomnienie, utrwalenie i usystematyzowanie wiedzy wcześniej nabytej, uzyskanej jako rezultat ukierunkowanej pracy własnej poprzez rozwiązywanie zadań i problemów projektowych. Ćwiczenia laboratoryjne zaliczane są na podstawie: zaliczenia. Ćwiczenia laboratoryjne obejmują rozwiązanie zadania inżynierskiego przez zespół studentów i udokumentowaniu go w postaci sprawozdania. Zaliczenie przedmiotu jest prowadzone w formie: pisemnej i ustnej. Warunkiem dopuszczenia do zaliczenia jest uzyskanie zaliczenia z ćwiczeń i ćwiczeń laboratoryjnych. Osiągnięcie efektów W1, W2, W3 i W4 sprawdzane są przed przystąpieniem do realizacji ćwiczeń audytoryjnych i laboratoryjnych (podczas weryfikacji wiedzy i przygotowania studentów do zajęć) oraz podczas zaliczenia przedmiotu. Osiągnięcie efektów U1, U2, U3 i U4 sprawdzane podczas realizacji ćwiczeń i laboratoriów. Ocenę bardzo dobrą otrzymuje student, który: - zna metody wykonywania dokumentacji technicznej, - potrafi samodzielnie opracować dokumentację z wykorzystaniem obszaru modelu i obszaru kreślenia, - potrafi definiować szablony rysunkowe zawierające style wydruku zależne od koloru i obiektu zgodnie z PN-EN ISO, - potrafi zdefiniować podstawowe interfejsy automatyzacji zadań grafiki oraz umie wskazać ich zalety i wady, - potrafi tworzyć, edytować i uruchamiać programy automatyzujące rozwiązywanie zadań inżynierskich. - potrafi samodzielnie przedstawić propozycję projektu, zaproponować oraz zaplanować proces technologiczny umożliwiający jego wykonanie stosując do tego celu oprogramowanie komputerowe, - potrafi przeprowadzić analizę wytrzymałościową konstrukcji w warunkach obciążenia statycznego, na podstawie uzyskanych wyników potrafi sformułować wnioski, zaproponować alternatywny wariant konstrukcji, - zna możliwości zastosowania inżynierii odwrotnej oraz technik szybkiego prototypowania w praktyce inżynierskiej, potrafi wskazać przykłady poszczególnych rozwiązań technicznych, scharakteryzować ich wady i zalety, - potrafi samodzielnie odwzorować geometrię obiektu mechatronicznego z wykorzystaniem urządzeń do przestrzennego pomiaru kształtu, dokonać obróbki otrzymanych wyników, wykorzystać je w procesie projektowania w środowisku programu CAD, - potrafi samodzielnie obsługiwać urządzenie realizujące proces szybkiego prototypowania, zdefiniować parametry technologiczne takiego procesu, zna możliwości dalszej obróbki wykonanych techniką RP obiektów. Ocenę dobrą plus otrzymuje student, który: - potrafi samodzielnie opracować dokumentację z wykorzystaniem obszaru modelu i obszaru kreślenia, - zna metody tworzenia i wykorzystania elementów znormalizowanych, - potrafi wykorzystywać zdefiniowane szablony rysunkowe, - potrafi zdefiniować podstawowe interfejsy automatyzacji zadań grafiki, potrafi tworzyć, edytować i uruchamiać programy automatyzujące rozwiązywanie zadań inżynierskich, - potrafi samodzielnie przedstawić propozycję projektu, zaproponować oraz zaplanować proces technologiczny umożliwiający jego wykonanie stosując do tego celu oprogramowanie komputerowe, - potrafi przeprowadzić analizę wytrzymałościową konstrukcji w warunkach obciążenia statycznego, - zna możliwości zastosowania inżynierii odwrotnej oraz technik szybkiego prototypowania w praktyce inżynierskiej, potrafi wskazać przykłady poszczególnych rozwiązań technicznych, scharakteryzować ich wady i zalety, - potrafi samodzielnie odwzorować geometrię obiektu mechatronicznego z wykorzystaniem urządzeń do przestrzennego pomiaru kształtu i dokonać obróbki otrzymanych wyników, - potrafi samodzielnie obsługiwać urządzenie realizujące proces szybkiego prototypowania zdefiniować parametry technologiczne takiego procesu. Ocenę dobrą otrzymuje student, który: - potrafi samodzielnie opracować dokumentację z wykorzystaniem obszaru modelu i obszaru kreślenia, - zna metody tworzenia i wykorzystania elementów znormalizowanych, - potrafi zdefiniować podstawowe interfejsy automatyzacji zadań grafiki, potrafi edytować i uruchamiać programy automatyzujące rozwiązywanie zadań inżynierskich, - potrafi samodzielnie przedstawić propozycję projektu, zaproponować oraz zaplanować proces technologiczny umożliwiający jego wykonanie stosując do tego celu oprogramowanie komputerowe, - zna możliwości zastosowania inżynierii odwrotnej oraz technik szybkiego prototypowania w praktyce inżynierskiej, potrafi wskazać przykłady poszczególnych rozwiązań technicznych, scharakteryzować ich wady i zalety. - potrafi samodzielnie odwzorować geometrię obiektu mechatronicznego z wykorzystaniem urządzeń do przestrzennego pomiaru kształtu, - potrafi samodzielnie obsługiwać urządzenie realizujące proces szybkiego prototypowania. Ocenę dostateczną plus otrzymuje student, który: - potrafi samodzielnie opracować dokumentację z wykorzystaniem obszaru modelu i obszaru kreślenia, - potrafi wykorzystać elementy znormalizowane znajdujące się w bibliotekach elementów znormalizowanych, - potrafi zdefiniować podstawowe interfejsy automatyzacji zadań grafiki, potrafi uruchamiać programy automatyzujące rozwiązywanie zadań inżynierskich, - potrafi samodzielnie przedstawić propozycję projektu oraz zaproponować technologię umożliwiającą jego realizację praktyczną, - zna możliwości zastosowania inżynierii odwrotnej oraz technik szybkiego prototypowania w praktyce inżynierskiej, potrafi wskazać przykłady poszczególnych rozwiązań technicznych, scharakteryzować ich wady i zalety. Ocenę dostateczną otrzymuje student, który: - potrafi samodzielnie opracować dokumentację z wykorzystaniem obszaru modelu, - potrafi wykorzystać elementy znormalizowane znajdujące się w bibliotekach elementów znormalizowanych, - potrafi uruchamiać programy automatyzujące rozwiązywanie zadań inżynierskich, - potrafi samodzielnie przedstawić propozycję konstrukcji obiektu mechatronicznego wykorzystując do tego celu stosowane oprogramowanie, - zna możliwości zastosowania inżynierii odwrotnej oraz technik szybkiego prototypowania w praktyce inżynierskiej. Ocenę niedostateczną otrzymuje student, który nie opanował wymagań na ocenę dostateczną. |
Praktyki zawodowe: |
Brak praktyk zawodowych. |
Właścicielem praw autorskich jest Wojskowa Akademia Techniczna.