Komputerowe systemy projektowe

"Z A T W I E R D Z A M”
………………………………………………
Prof. dr hab. inż. Radosław TRĘBIŃSKI
Dziekan Wydziału Mechatroniki i Lotnictwa
Warszawa, dnia ..........................
SYLABUS PRZEDMIOTU
NAZWA PRZEDMIOTU: Komputerowe
Systemy Projektowe
Wersja anglojęzyczna: Computer Aided Design Systems
Kod przedmiotu:
WMLAACSM-KSP, WMLAACNM-KSP
Podstawowa jednostka organizacyjna (PJO):
Wydział Mechatroniki i Lotnictwa
(prowadząca kierunek studiów)
Kierunek studiów:
Mechatronika
Specjalność:
automatyka i sterowanie
Poziom studiów:
studia drugiego stopnia
Forma studiów:
studia stacjonarne/niestacjonarne
Język prowadzenia: polski
Sylabus ważny dla naborów od roku akademickiego
2013/2014
1. REALIZACJA PRZEDMIOTU
dr inż. Paweł PŁATEK
mjr dr inż. Robert PASZKOWSKI
Osoby prowadzące zajęcia (koordynatorzy): kpt
PJO/instytut/katedra/zakład (w której zatrudniona jest osoba prowadząca zajęcia lub „spoza WAT”)
Wydział Mechatroniki i Lotnictwa, Instytut Techniki Uzbrojenia,
Zakład Wspomagania Projektowania, Wytwarzania i Eksploatacji
2. ROZLICZENIE GODZINOWE
Studia stacjonarne
forma zajęć, liczba godzin/rygor
(x egzamin, + zaliczenie na ocenę, z zaliczenie)
semestr
punkty
ECTS
razem
wykłady
ćwiczenia
laboratoria
projekt
seminarium
I
60/+
12
32/+
-
16/z
-
4
razem
60
12
32
-
16
-
4
Studia niestacjonarne
forma zajęć, liczba godzin/rygor
(x egzamin, + zaliczenie na ocenę, z zaliczenie)
semestr
punkty
ECTS
razem
wykłady
ćwiczenia
laboratoria
projekt
seminarium
I
36/+
8
18/+
-
10/z
-
4
razem
36
8
18
-
10
-
4
3. PRZEDMIOTY WPROWADZAJĄCE WRAZ Z WYMAGANIAMI WSTĘPNYMI

brak
4. ZAKŁADANE EFEKTY KSZTAŁCENIA
Symbol
odniesienie do
efektów kształcenia dla kierunku
Efekty kształcenia
Student, który zaliczył przedmiot,
W1
ma szczegółową wiedzę dotyczącą obszaru zastosowania zaawansowanych technik modelowania przestrzennego 3D wykorzystywanych
w procesie projektowania obiektów mechatronicznych
K_W03
W2
ma wiedzę dotyczącą obszaru zastosowania metod komputerowych
wspomagających proces projektowania narzędzi oraz oprzyrządowania do wytwarzania części urządzeń mechatronicznych
K_W03, K_W05
W3
ma wiedzę z zakresu możliwości wykorzystania zaawansowanych
metod w procesie symulacji działania mechanizmów w urządzeniach
i systemach mechatronicznych
K_W02
W4
ma wiedzę dotyczącą obszaru zastosowania komputerowych narzędzi
inżynierskich wykorzystywanych w procesie wirtualnego prototypownia
K_W05, K_W06
U1
potrafi opracować przestrzenną dokumentację techniczną obiektów
i urządzeń mechatronicznych wykorzystując do tego celu zaawansowane metody modelowania
K_U03, K_U09
U2
potrafi zaproponować technologię produkcji, opracować oprzyrządowanie oraz narzędzia umożliwiające wykonanie elementów zaprojektowanego urządzenia mechatronicznego
K_U09
U3
potrafi zweryfikować prawidłowość współdziałania mechanizmów
wchodzących w skład systemów oraz urządzeń mechatronicznych
wykorzystując do tego celu komputerowe narzędzia inżynierskie
K_U15
U4
potrafi przeanalizować charakter działania obiektów oraz urządzeń
mechatronicznych wykorzystując do tego celu proces wirtualnego
prototypowania
K_U18
5. METODY DYDAKTYCZNE
Zarówno wykład jak i ćwiczenia rachunkowe są prowadzone metodami aktywizującymi wykorzystując w szczególności: twórcze rozwiązywanie problemów, rozwijając u studentów umiejętność
dyskusji na tematy zajęć.
Wykłady prowadzone głównie w formie audiowizualnej,
Ćwiczenia rachunkowe związane z zagadnieniami omawianymi na wykładzie, obejmują przypomnienie, utrwalenie i usystematyzowanie wiedzy wcześniej nabytej, uzyskanej jako rezultat
ukierunkowanej pracy własnej poprzez rozwiązywanie zadań i problemów projektowych,
Zadania projektowe mające na celu zaktywizować studentów do pracy nad rozwiązaniem problemu inżynierskiego indywidualnie oraz w grupie.




6. TREŚCI PROGRAMOWE
lp
temat/tematyka zajęć
1
2
1.
2.
3.
4.
TEMATY WYKŁADÓW
Zaawansowane metody modelowania przestrzennego obiektów
mechatronicznych – metody modelowania bryłowego
Zaawansowane metody modelowania przestrzennego obiektów
mechatronicznych – metody modelowania powierzchniowego
i hybrydowego
Symulacja działania urządzeń mechatronicznych – analizy kinematyczne i dynamiczne
Wielokryterialna ocena elementów składowych urządzeń mechatro-
liczba godzin
wykł.
3
2 (2*)
2
2(2*)
2(2*)
ćwicz. lab. proj. semin.
4
5
6
7
5.
6.
nicznych z wykorzystaniem metody wirtualnego prototypowania.
Podstawy użytkowania oprogramowania do wspomagania wytwarzania EdgeCam. Struktura oprogramowania CAM – moduły funkcjonalne. Tworzenie obiektów rysunkowych, importowanie obiektów z programów CAD.
Zaawansowane funkcje oprogramowania CAM na przykładzie
programu EdgeCam. Dobór parametrów technologicznych i narzędzi
dla procesów obróbki tokarskiej i frezarskiej. Projektowanie procesów obróbki. Symulacja obróbki.
Razem
1
2 (1*)
2 (1*)
12 (8*)
2
3
4
5
6
TEMATY ĆWICZEŃ AUDYTORYJNYCH
Modelowanie geometryczne elementów wykonawczych obiektów
mechatronicznych (np. chwytaków robota)
Definiowanie złożeń części składowych urządzeń mechatronicz2. nych, określanie relacji geometrycznych, wyznaczanie wielkości
fizycznych tj. środek ciężkości oraz momenty bezwładności.
Projektowanie konstrukcji blaszanych, spawanych, elementów obu3.
dowy urządzeń mechatronicznych.
Definiowanie połączeń elektrycznych, pojedynczych przewodów,
4.
wiązek przewodów w urządzeniach mechatronicznych.
Wykonywanie dokumentacji technicznej wykonawczej oraz złoże5.
niowej obiektów mechatronicznych.
Weryfikacja poprawności działania mechanizmów wchodzących
6. skład urządzenia mechatronicznego z wykorzystaniem analizy kinematycznej i dynamicznej za pomocą członów nieodkształcalnych.
Modelowanie detalu i projektowanie obróbki wałka o małym stop7.
niu złożoności w module do obróbki toczeniem.
Projektowanie obróbki złożonego wałka w module do obróbki to8.
czeniem.
Projektowanie obróbki wałka o znacznym stopniu złożoności: profi9.
le wewnętrzne, gwinty, rowki.
Projektowanie obróbki detalu o małym stopniu złożoności w module
10.
do obróbki frezarskiej.
Projektowanie obróbki frezarskiej detalu o znacznym stopniu złożo11.
ności: kieszenie i wyspy oraz obróbka profilowa.
1.
4(2*)
2(2*)
2(1*)
2(1*)
4(2*)
4(2*)
4(2*)
4(2*)
2(1*)
2(1*)
2(2*)
32
(18*)
Razem
TEMATY PROJEKTÓW
1.
2.
3.
4.
Opracowanie projektu koncepcyjnego elementu wykonawczego
urządzenia mechatronicznego, np. chwytak robota
4
(4*)
Symulacja działania urządzenia mechatronicznego – analiza kinematyczna (MBA) pracy mechanizmów wykonawczych.
Ocena wytrzymałości urządzenia mechatronicznego za pomocą
techniki wirtualnego prototypowania, analiza MES.
Przygotowanie procesu technologicznego umożliwiającego wykonanie elementu składowego urządzenia mechatronicznego.
4
(2*)
4
(2*)
4
(2*)
Razem
16
(10*)
* - zagadnienia realizowane przez studenta studiów niestacjonarnych
7. LITERATURA
podstawowa:
7
 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,
 Potrykus J.: „Poradnik mechanika”, Wydawnictwo REA, Warszawa, 2008l,
 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,
 Drzycimski M., Plichta J., „Podstawy programowania obrabiarek sterowanych numerycznie”, WSIP, 2002
 Chlebus E., „Techniki komputerowe CAX w inżynierii produkcji”, WNT, Warszawa, 2000r.
 Bednarek M., „Obrabiarki sterowane numerycznie – podstawy eksploatacji”, WNT, 1999
 Augustyn K., „EdgeCam – komputerowe wspomaganie wytwarzania”, Helion, 2006
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
 Stach B., „Podstawy programowania obrabiarek sterowanych numerycznie”, WSIP, 1999
 Habrat W., „Obsługa i programowanie obrabiarek CNC. Podręcznik operatora”, KaBe, 2007
8. SPOSOBY WERYFIKACJI ZAKŁADANYCH EFEKTÓW KSZTAŁCENIA
Przedmiot zaliczany jest na podstawie średniej z pozytywnych ocen za wszystkie efekty kształcenia.
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
Opis umiejętności
5,0
Potrafi opracować za pomocą dowolnego systemu CAD, przestrzenny model 3D urządze(bdb)
nia mechatronicznego, stosując zaawansowane operacje modelowania bryłowego i powierzchniowego. Umie zastosować dedykowane moduły programów CAD do opracowania
modeli 3D elementów blaszanych, spawanych, wiązek kabli elektrycznych.
4,0
Potrafi opracować za pomocą dowolnego systemu CAD, przestrzenny model 3D urządze(db)
nia mechatronicznego, stosując zaawansowane operacje modelowania bryłowego i powierzchniowego.
3,0
Potrafi opracować za pomocą dowolnego systemu CAD, przestrzenny model 3D urządze(dst)
nia mechatronicznego, stosując zaawansowane operacje modelowania bryłowego.
Efekt U2 sprawdzany jest na ćwiczeniach rachunkowych i projektach indywidualnych.
Ocena
Opis umiejętności
5,0
Posiada umiejętność kompleksowej analizy i doboru właściwej technologii z wykorzysta(bdb)
niem obrabiarek CNC dla dowolnego rodzaju części urządzenia mechatronicznego. Potrafi
dobrać właściwy rodzaj półfabrykatu w zależności od wielkości produkcji i złożoności wykonywanego elementu oraz prawidłowo dobrać jego wymiary. Potrafi dokonać modyfikacji
bazy narzędzi do celów projektowanego procesu.
4,0
Posiada umiejętność doboru metody wytwarzania z wykorzystaniem obrabiarek CNC. w
(db)
odniesieniu do rodzaju elementu i wielkości produkcji oraz doboru środków produkcji. Potrafi dobrać właściwy rodzaj półfabrykatu w zależności od wielkości produkcji i złożoności
wykonywanego elementu.
3,0
Student posiada umiejętność umiejętności optymalnego doboru metody obróbki części
(dst)
maszyn z wykorzystaniem obrabiarek CNC. Potrafi wykonać model części w wewnętrznym
edytorze oprogramowania CAM i zaprogramować ścieżki narzędzi.
Efekt U3 sprawdzany jest na ćwiczeniach rachunkowych i projektach indywidualnych.
Ocena
Opis umiejętności
5,0
Wykorzystując oprogramowanie CAD potrafi ocenić prawidłowość konstrukcji poprzez
(bdb)
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.
4,0
Wykorzystując oprogramowanie CAD potrafi ocenić prawidłowość konstrukcji poprzez
(db)
wskazanie kolizji pomiędzy współpracującymi częściami mechanizmów. Potrafi wykonać
symulację działania mechanizmu, zdefiniować prawidłowo warunki początkowo-brzegowe
niezbędne do przeprowadzenia analiz kinematycznych i dynamicznych.
3,0
Wykorzystując oprogramowanie CAD potrafi ocenić prawidłowość konstrukcji poprzez
(dst)
wskazanie kolizji pomiędzy współpracującymi częściami mechanizmów.
Efekt U4 sprawdzany jest na ćwiczeniach rachunkowych i projektach indywidualnych.
Ocena
Opis umiejętności
5,0
Zna możliwości badania właściwości użytkowych obiektów i urządzeń mechatronicznych
(bdb)
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.
4,0
Zna możliwości badania właściwości użytkowych obiektów i urządzeń mechatronicznych
(db)
z wykorzystaniem metody wirtualnego prototypowania. Potrafi samodzielnie w sposób
prawidłowy zdefiniować warunki początkowo- brzegowe niezbędne do wykonania analizy
numerycznej. Umie prawidłowo zinterpretować otrzymane wyniki.
3,0
Zna możliwości badania właściwości użytkowych obiektów i urządzeń mechatronicznych
(dst)
z wykorzystaniem metody wirtualnego prototypowania.
Zaliczenie odbywa się w formie pisemnej. Warunkiem dopuszczającym do zaliczenia jest oddanie
prac projektowych w terminie wyznaczonym przez prowadzącego oraz otrzymanie pozytywnych ocen
cząstkowych z każdego projektu.
autorzy sylabusa
................................
mjr dr inż. Robert PASZKOWSKI
kpt dr inż. Paweł PŁATEK
Kierownik
Katedry Mechatroniki
.....................................................
Prof. dr hab. inż. Bogdan ZYGMUNT