Wirtualne prototypowanie maszyn i mechanizmów

Karta (sylabus) przedmiotu
Inżynieria Materiałowa
Studia pierwszego - stopnia
Wirtualne prototypowanie maszyn i
mechanizmów
fakultatywny
IM 1S 05 48-1_0
III
5
Studia stacjonarne
Przedmiot:
Rodzaj przedmiotu:
Kod przedmiotu:
Rok:
Semestr:
Forma studiów:
Rodzaj zajęć i liczba godzin
w semestrze:
Wykład
Ćwiczenia
Laboratorium
Projekt
Liczba punktów ECTS:
Sposób zaliczenia:
Język wykładowy:
30
0
0
30
0
2
zaliczenie
Język polski
Cel przedmiotu
Poznanie zasad budowania prototypów maszyn i mechanizmów w środowisku wirtualnej
C1 makiety (Digital Mock Up), prowadzenie wirtualnych testów ich parametrów oraz analizy kolizji i
C2
błędów konstrukcyjnych
Poznanie zasad budowania prototypów z wykorzystaniem technik inżynierii odwrotnej.
Wymagania wstępne w zakresie wiedzy, umiejętności i innych kompetencji
1
2
Posiada podstawową wiedzę z podstaw konstrukcji maszyn oraz grafiki inżynierskiej (W).
Umiejętność modelowania przestrzennego i tworzenia złożeń z wykorzystaniem
oprogramowania CAD (U).
Efekty kształcenia
W zakresie wiedzy:
Zna ogólne zasady modelowania mechanizmów i maszyn w środowisku wirtualnej makiety,
EK 1 symulacji numerycznych służących do testowania wirtualnych prototypów.
EK 2 Zna ogólne zasady budowania prototypu z wykorzystaniem technik inżynierii odwrotnej.
W zakresie umiejętności:
Potrafi zbudować wirtualny prosty mechanizm z poprawnie zdefiniowanym łańcuchem
EK3 kinematycznym (prototyp z jednym więzem sterowanym). Potrafi prowadzić symulację takiego
EK7
mechanizmu z wykorzystaniem komend oraz formuł matematycznych i reguł logicznych.
Potrafi zbudować wirtualny mechanizm z kilkoma więzami sterowanymi. Potrafi prowadzić
symulację takiego mechanizmu z wykorzystaniem komend. Potrafi tworzyć sekwencje ruchów
prototypów składających się z kilku maszyn.
Potrafi prowadzić analizy kinematyczne prototypu (analizę trajektorii ruchu, prędkości,
przyspieszeń, zajmowanej przestrzeni i odległościową w trakcie ruchu).
Potrafi testować wirtualny prototyp pod kątem prawidłowości dopasowania, kolizji, luzów i
prześwitów w trakcie ruchu.
Potrafi zbudować model części na podstawie zaimportowanej chmury punktów.
EK8
Ma świadomość odpowiedzialności za własną pracę oraz konieczności postępowania w sposób
profesjonalny i przestrzegania zasad etyki zawodowej.
EK4
EK5
EK6
W zakresie kompetencji społecznych:
Treści programowe przedmiotu
Forma zajęć – laboratoria
Treści programowe
L1
L2
L3
L4
L5
L6
L7
L8
Interfejs modułu DMU Kinematcs systemu Catia v5. Ogóle zasady budowania
mechanizmów w środowisku wirtualnej makiety (Digital Mock Up). Rodzaje więzów
kinematycznych dostępnych w środowisku DMU. Sposoby ich definiowania i sterowania.
Modelowanie prostych mechanizmów z wykorzystaniem złożeń przygotowanych przez
prowadzącego. Nauka zasad nadawania więzów kinematycznych i sterowań na
przykładzie mechanizmów: korbowego, krzywkowego, wahaczowego, chwytaka,
zębatkowego, przekładni ciernej.
Symulacje z użyciem komend, rejestracja symulacji, tworzenie sekwencji i powtórek.
Budowanie prototypów złożonych na przykładzie robota przemysłowego oraz
zrobotyzowanego gniazda technologicznego do spawania.
Symulacje z użyciem formuł matematycznych i reguł logicznych. Zastosowanie formuł do
symulacji ruchu posuwowego, obrotowego i złożonego. Wykorzystanie wykresów prędkości
do symulacji ruchu urządzeń jako przykład syntezy kinematycznej.
Analizy kinematyczne: analiza trajektorii ruchu, prędkości, przyspieszeń, zajmowanej
przestrzeni w trakcie ruchu.
Testowanie wirtualnego prototypu. Analiza dopasowania, kolizji, luzów, dystansu
wybranych członów w trakcie ruchu.
Ogóle zasady budowy modeli z wykorzystaniem technik inżynierii odwrotnej. Etapy
modelowania.
Środowisko Digitized Shape Edytor- filtrowanie i obróbka chmury punktów. Elementy
modelowania powierzchniowego Generative Shape Design.
Wykonanie prostego modelu powierzchniowego części z wykorzystaniem chmury punktów.
Metody dydaktyczne
1
2
3
4
Wykład multimedialny i projekcje multimedialne.
Ćwiczenia projektowe na podstawie instrukcji.
Ćwiczenia projektowe z wykorzystaniem modeli cyfrowych zawierających wstępne postaci
złożeń gotowe do realizacji konkretnego zadania projektowego
Ćwiczenia projektowe z wykorzystaniem plików komputerowych zawierających chmury punktów
przykładowych obiektów do modelowania.
Obciążenie pracą studenta
Średnia liczba godzin na zrealizowanie
Forma aktywności
aktywności
Godziny kontaktowe z wykładowcą, w tym:
Udział w zajęciach laboratoryjnych
Udział w konsultacjach
Praca własna studenta,
w tym:
Merytoryczne przygotowywanie się do zajęć
laboratoryjnych
Łączny czas pracy studenta
Sumaryczna liczba punktów ECTS dla
przedmiotu:
Liczba punktów ECTS w ramach zajęć
o charakterze praktycznym (ćwiczenia,
laboratoria, projekty)
32
30
2
18
18
50
2
2
Literatura podstawowa
1
2
3
Wyleżoł M.: Catia v5. Modelowanie i analiza układów kinematycznych. Wydawnictwo Helion
2007.
Wełyczko A.: Catia V5. Przykłady efektywnego wykorzystania systemu w projektowaniu
mechanicznym., Wydawnictwo Helion 2005.
Wełyczko A.: Catia V5. Sztuka modelowania powierzchniowego., Wydawnictwo Helion 2005.
Literatura uzupełniająca
1
2
W.Skarka, A.Mazurek: Catia. Podstawy modelowania i zapisu konstrukcji. Wydawnictwo Helion
2005.
V.Raja,K.J.Fernandes: Reverse Engineering. An Industrial Perspective. Springer-Verlag. London
2008.
Macierz efektów kształcenia
Odniesienie
danego efektu
kształcenia do
efektów
Cele
Treści
Efekt
kształcenia zdefiniowanych przedmiotu programowe
dla całego
programu
(PEK)
EK 1
EK 2
EK 3
EK4
EK5
EK6
EK7
EK8
IM1A_W01+
IM1A_W02+
IM1A_W03++
IM1A_W04+
IM1A _U08+
IM1A_U01++
IM1A_U24++
IM1A _U08+
IM1A_U24++
IM1A_U02++
IM1A_U03++
IM1A_U04
IM1A_U21++
IM1A_K01++
IM1A_K024++
Metody
dydaktyczne
Metody
oceny
C1
L1, L2, L7
1, 2
O1
C2
L8
1, 2
O5
C1
L1, L2, L3, L4
1,2, 3
O1
C1
L1, L2, L3, L4
1, 2,3
O2
C1
L1, L5
1,2, 3
O3
C1
L1, L5
1, 2, 3
O4
C2
L8
1,2,4
O5
C1,C2
L1,L6
2
O3,O4
Metody i kryteria oceny
Symbol
metody
oceny
O1
O2
O3
O4
O5
O6
Opis metody oceny
Próg zaliczeniowy
Zamodelowanie prostego wirtualnego mechanizmu z
prawidłowym łańcuchem kinematycznym.
Zamodelowanie wirtualnego robota realizującego
złożoną sekwencję ruchów.
Przeprowadzenie analizy kinematycznej mechanizmu
Przeprowadzenie analizy kolizji i dopasowania prototypu
wraz z korektą.
Projekt części wykonany z wykorzystaniem techniki
inżynierii odwrotnej.
Zaliczenie laboratorium jest średnią ważoną obejmującą
oceny cząstkowe:
P6=0.1P1+0.2(P2+P3+P4)+0.3P5
każda z ocen cząstkowych musi być pozytywna.
50%
50%
50%
50%
50%
50%
Autor
dr inż. Mirosław Ferdynus
programu:
Adres e-mail: [email protected]
Jednostka
Katedra Podstaw Konstrukcji Maszyn i Mechatroniki, Wydział Mechaniczny
organizacyjna: