Instytut Informatyki i Mechatroniki WSG

Dr inż. Adam Budzyński
Instytut Informatyki i Mechatroniki WSG
Pracownia Systemów CAD/CAM
TEMAT 1
Temat pracy:
„Parametryzacja projektów części i zespołów CAD na wybranych przykładach”
Promotor:
dr inż. Adam Budzyński
Opis tematu pracy:
Współczesne narzędzia służące do komputerowego wspomagania
konstruowania 3D (CAD, ang. Computer Aided Design) umożliwiają
tworzenie projektów, w przypadku których, łatwo i szybko zmienić można
wartości najważniejszych zmiennych.
Do tych zmiennych należą:
a) zmienne wymiarowe, odpowiadające m.in. za całkowitą szerokość,
wysokość i długość projektowanego wyrobu,
b) zmienne skalarne, decydujących m.in. o liczbie określonych elementów
w konstruowanym wyrobie, np. silników, amortyzatorów, podpór,
c) zmienne logiczne, odpowiedzialne m.in. za zatwierdzenie lub negację
wystąpienia określonych elementów w ogóle, np. (nowych podpór).
Wprowadzenie tych zmiennych do projektu oraz sterowanie ich wartością
nosi w branży CAD nazwę parametryzacji konstrukcji.
Dzięki temu przedsięwzięciu, praktycznie każdy projekt może w krótkim
czasie zmienić swe wymiary, kształt i co najważniejsze charakter zastosowania.
Osiąga się dzięki temu wielowariantowość projektu oraz jego uniwersalność,
uwalniającą od konieczności wykonywania podobnych do siebie projektów
praktycznie od nowa.
Praca ma na celu przybliżenie wybranych metod parametryzacji konstrukcji
CAD w systemie Solid Edge, na wybranych przykładach rodem z przemysłu.
Wymagania dla Dyplomanta:
a) znajomość rozwiązań CAD 3D, ze wskazaniem na system
Solid Edge ST3,
b) opanowanie narzędzi Solid Edge ST3, służących do projektowania CAD
3D, w stopniu średnio zaawansowanym,
c) zaangażowanie w nowych wyzwaniach.
TEMAT 2
Temat pracy:
„Wybrane metody zautomatyzowania określonych zadań konstrukcyjnych CAD”
Promotor:
dr inż. Adam Budzyński
Opis tematu pracy:
Nowoczesne systemy, służące do komp. wspomagania konstruowania 3D
CAD, umożliwiają zamodelowanie wręcz dowolnego wyrobu. W przypadku
modelowania różnych, choć podobnych wyrobów, pewne procesy projektowe
mają charakter powtarzalny, a należą do nich np. takie zadania, jak:
a) generowanie operacji w geometrii części dla powielanych cech, np.
standardowe sieci żeber w modelach podobnych wyprasek,
b) wstawianie znormalizowanych komponentów do różnych zespołów, np.
siłowniki neum. o ustalonych zasadach montażu,
c) tworzenie dokumentacji wykonawczej 2D, dla różnych, choć podobnych
części, z założeniem ustalonej lokalizacji rzutów prostokątnych, izo,
dowolnych, szczegółowych, przekrojów, a także sposobu pobierania
wymiarów z modelu 3D do 2D,
d) tworzenie dokumentacji 2D złożeniowej dla podobnych zespołów, z
założeniem ujednoliconej lokalizacji widoku zwykłego, widoku
„eksplodującego”, listy części, symboli pozycji, etc.,
e) prowadzenie obliczeń typu „Goal Seek”, metodą kolejnych przybliżeń,
Z racji swej powtarzalności i podobieństwa, większość zadań tego typu
można zautomatyzować. Dzięki temu, uzyskuje się znaczące oszczędności w
czasie, z jednoczesnym wzrostem ujednolicenia oraz poprawy jakości
dokumentacji 3D/2D części i zespołów.
Praca ma na celu przybliżenie tych metod oraz wyeksponowanie korzyści
odnoszonych dzięki ich wykorzystaniu.
Wymagania dla Dyplomanta:
d) znajomość rozwiązań CAD 3D, ze wskazaniem na system
Solid Edge ST3,
e) opanowanie narzędzi Solid Edge ST3, służących do projektowania CAD
3D, w stopniu średnio zaawansowanym,
f) zaangażowanie w nowych wyzwaniach.
TEMAT 3
Temat pracy:
„Wymiana danych CAD z różnymi uczestnikami procesu konstrukcyjnego, w
warunkach rozproszonego biura inżynierskiego”
Promotor:
dr inż. Adam Budzyński
Opis tematu pracy:
Trudno jest sobie wyobrazić dzisiejszy przemysł bez narzędzi CAD.
Tymczasem, do grona uczestników procesów projektowych należą instytucje
i osoby, które z założenia nie dysponują software CAD lub wykorzystują go
w sposób powierzchowny, np.:
a) klienci bezpośredni, czyli zamawiający dany produkt, którzy zwracają
uwagę gł. na aspekt opłacalności zamówienia i terminowości dostaw,
b) poddostawcy, czyli przedstawiciele instytucji zaopatrujących w
materiały produkcyjne i eksploatacyjne oraz części standardowe,
c) technolodzy, zwracający uwagę przede wszystkim na aplikacyjność cech
konstrukcyjnych wyrobu do posiadanych i poznanych metod
wytwarzania,
d) eksperci, np. styliści, specjaliści od ergonomii i bezpieczeństwa.
Pomimo faktu, iż ww. osoby/instytucje często nie dysponują profesjonalnym
software CAD, widoczna jest potrzeba profesjonalnej wymiany informacji
pomiędzy nimi, a biurem projektowym, gdzie oprogramowanie to jest
szeroko stosowane. Dzięki najnowszej funkcjonalności CAD, istnieje szereg
rozwiązań dla zaistnienia oraz podtrzymania obustronnie akceptowanej,
stosunkowo łatwej i czytelnej wymiany informacji nt. procesów
konstrukcyjnych 3D. Ich poznanie umożliwia przyspieszenie wprowadzenia
wyrobu na rynek. Praca ma na celu przedstawienie tych narzędzi oraz
metod skutecznej komunikacji inżynierskiej pomiędzy różnorodnymi
uczestnikami procesu projektowego.
Wymagania dla Dyplomanta:
g) znajomość rozwiązań CAD 3D, ze wskazaniem na system
Solid Edge ST3,
h) opanowanie narzędzi Solid Edge ST3, służących do projektowania CAD
3D, w stopniu średnio zaawansowanym,
i) zaangażowanie w nowych wyzwaniach.
TEMAT 4
Temat pracy:
„Przykłady obliczeń MES sprawdzających poprawność wytrzymałościową
konstrukcji, na wczesnym etapie procesu projektowego CAD”
Promotor:
dr inż. Adam Budzyński
Opis tematu pracy:
Do najważniejszych i najbardziej zaawansowanych rozwiązań inżynierskich
należą systemy do komputerowego wspomagania konstruowania (CAD)
oraz komp. wspomagania obliczeń (CAE). Systemy CAE wprowadza się w
przemyśle po to, aby na możliwie wczesnym etapie rozwoju projektu:
a) przewidzieć, z określonym przybliżeniem, sposób pracy wyrobu w
warunkach eksploatacyjnych,
b) zweryfikować (zatwierdzić lub zanegować) słuszność zmian w projekcie,
wprowadzonych w celu eliminacji niepożądanych zjawisk, np.
spiętrzenia naprężeń w rejonach krytycznych,
c) przeprowadzić dyskusję nt. wielowariantowości wyrobu, np. dla
rozkładów naprężeń w efekcie zastosowania odmiennych materiałów.
Do popularnych rodzajów obliczeń należą: statyka liniowa, analiza
termiczna, analiza modalna oraz analiza wyboczeniowa.
W pracy przybliża się zasady prowadzenia wybranych obliczeń, a także
korzyści odnoszone dzięki nim, tj. m.in.:
a) minimalizacja liczby prototypów rzeczywistego wyrobu, często wręcz do
1 egzemplarza,
b) zmniejszenie ryzyka zatwierdzenia wyrobu, którego eksploatacja
prowadzić będzie do zjawisk niebezpiecznych,
c) radykalne zwiększenie jakości wyrobu, poprzez prawidłowy dobór jego
materiału oraz odpowiednie wprowadzenie kształtu i wymiarów.
Wymagania dla Dyplomanta:
j) znajomość rozwiązań CAD 3D, ze wskazaniem na system
Solid Edge ST3,
k) opanowanie narzędzi Solid Edge ST3, służących do projektowania CAD
3D, w stopniu średnio zaawansowanym,
l) znajomość najważniejszych zagadnień wytrzymałości materiałów,
m) zaangażowanie w nowych wyzwaniach.
Dokument przygotował
Dr inż. Adam Budzyński
Kierownik Pracowni Systemów CAD/CAM
Wydział Technologiczny
Wyższa Szkoła Gospodarki, Bydgoszcz