"Z A T W I E R D Z A M Prof. dr hab. inż. Radosław TRĘBIŃSKI Dziekan Wydziału Mechatroniki i Lotnictwa Warszawa, dnia... S Y L A B U S P R Z E D M I O T U 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: Poziom studiów: Forma studiów: Język prowadzenia: polski automatyka i sterowanie studia drugiego stopnia studia stacjonarne/niestacjonarne Sylabus ważny dla naborów od roku akademickiego 2013/201 1. REALIZACJA PRZEDMIOTU Osoby prowadzące zajęcia (koordynatorzy): kpt dr inż. Paweł PŁATEK mjr dr inż. Robert PASZKOWSKI 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 semestr forma zajęć, liczba godzin/rygor (x egzamin, + zaliczenie na ocenę, z zaliczenie) punkty ECTS razem wykłady ćwiczenia laboratoria projekt seminarium I 60/+ 12 32/+ - 16/z - razem 60 12 32-16 - Studia niestacjonarne semestr forma zajęć, liczba godzin/rygor (x egzamin, + zaliczenie na ocenę, z zaliczenie) punkty ECTS razem wykłady ćwiczenia laboratoria projekt seminarium I 36/+ 8 18/+ - 10/z - razem 36 8 18-10 - 3. PRZEDMIOTY WPROWADZAJĄCE WRAZ Z WYMAGANIAMI WSTĘPNYMI brak
. ZAKŁADANE EFEKTY KSZTAŁCENIA Symbol W1 W2 W3 W U1 U2 U3 U Efekty kształcenia Student, który zaliczył przedmiot, ma szczegółową wiedzę dotyczącą obszaru zastosowania zaawansowanych technik modelowania przestrzennego 3D wykorzystywanych w procesie projektowania obiektów mechatronicznych ma wiedzę dotyczącą obszaru zastosowania metod komputerowych wspomagających proces projektowania narzędzi oraz oprzyrządowania do wytwarzania części urządzeń mechatronicznych ma wiedzę z zakresu możliwości wykorzystania zaawansowanych metod w procesie symulacji działania mechanizmów w urządzeniach i systemach mechatronicznych ma wiedzę dotyczącą obszaru zastosowania komputerowych narzędzi inżynierskich wykorzystywanych w procesie wirtualnego prototypownia potrafi opracować przestrzenną dokumentację techniczną obiektów i urządzeń mechatronicznych wykorzystując do tego celu zaawansowane metody modelowania potrafi zaproponować technologię produkcji, opracować oprzyrządowanie oraz narzędzia umożliwiające wykonanie elementów zaprojektowanego urządzenia mechatronicznego potrafi zweryfikować prawidłowość współdziałania mechanizmów wchodzących w skład systemów oraz urządzeń mechatronicznych wykorzystując do tego celu komputerowe narzędzia inżynierskie potrafi przeanalizować charakter działania obiektów oraz urządzeń mechatronicznych wykorzystując do tego celu proces wirtualnego prototypowania odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku K_W03 K_W03, K_W05 K_W02 K_W05, K_W06 K_U03, K_U09 K_U09 K_U15 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 wykł. liczba godzin ćwicz. lab. proj. semin. 1 2 3 5 6 7 1. 2. 3. 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 2 2. Wielokryterialna ocena elementów składowych urządzeń mechatro-
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. 2 (1*) 2 (1*) Razem 12 (8*) 1 2 3 5 6 7 1. 2. 3.. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. TEMATY ĆWICZEŃ AUDYTORYJNYCH Modelowanie geometryczne elementów wykonawczych obiektów mechatronicznych (np. chwytaków robota) Definiowanie złożeń części składowych urządzeń mechatronicznych, określanie relacji geometrycznych, wyznaczanie wielkości fizycznych tj. środek ciężkości oraz momenty bezwładności. Projektowanie konstrukcji blaszanych, spawanych, elementów obudowy urządzeń mechatronicznych. Definiowanie połączeń elektrycznych, pojedynczych przewodów, wiązek przewodów w urządzeniach mechatronicznych. Wykonywanie dokumentacji technicznej wykonawczej oraz złożeniowej obiektów mechatronicznych. Weryfikacja poprawności działania mechanizmów wchodzących skład urządzenia mechatronicznego z wykorzystaniem analizy kinematycznej i dynamicznej za pomocą członów nieodkształcalnych. Modelowanie detalu i projektowanie obróbki wałka o małym stopniu złożoności w module do obróbki toczeniem. Projektowanie obróbki złożonego wałka w module do obróbki toczeniem. Projektowanie obróbki wałka o znacznym stopniu złożoności: profile wewnętrzne, gwinty, rowki. Projektowanie obróbki detalu o małym stopniu złożoności w module do obróbki frezarskiej. Projektowanie obróbki frezarskiej detalu o znacznym stopniu złożoności: kieszenie i wyspy oraz obróbka profilowa. Razem 32 (18*) TEMATY PROJEKTÓW 1. Opracowanie projektu koncepcyjnego elementu wykonawczego urządzenia mechatronicznego, np. chwytak robota 2. Symulacja działania urządzenia mechatronicznego analiza kinematyczna (MBA) pracy mechanizmów wykonawczych. 3. Ocena wytrzymałości urządzenia mechatronicznego za pomocą techniki wirtualnego prototypowania, analiza MES.. Przygotowanie procesu technologicznego umożliwiającego wykonanie elementu składowego urządzenia mechatronicznego. * - zagadnienia realizowane przez studenta studiów niestacjonarnych 7. LITERATURA podstawowa: (*) Razem 16 (10*)
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, 198 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 W sprawdzany jest na ćwiczeniach, projektach indywidualnych i teście zaliczającym przedmiot. Efekt U1 sprawdzany jest na ćwiczeniach rachunkowych i projektach indywidualnych. 5,0 Potrafi opracować za pomocą dowolnego systemu CAD, przestrzenny model 3D urządzenia mechatronicznego, stosując zaawansowane operacje modelowania bryłowego i po- (bdb) wierzchniowego. Umie zastosować dedykowane moduły programów CAD do opracowania,0 modeli 3D elementów blaszanych, spawanych, wiązek kabli elektrycznych. Potrafi opracować za pomocą dowolnego systemu CAD, przestrzenny model 3D urządzenia mechatronicznego, stosując zaawansowane operacje modelowania bryłowego i powierzchniowego. Potrafi opracować za pomocą dowolnego systemu CAD, przestrzenny model 3D urządzenia mechatronicznego, stosując zaawansowane operacje modelowania bryłowego. Efekt U2 sprawdzany jest na ćwiczeniach rachunkowych i projektach indywidualnych. 5,0 Posiada umiejętność kompleksowej analizy i doboru właściwej technologii z wykorzystaniem obrabiarek CNC dla dowolnego rodzaju części urządzenia mechatronicznego. Potrafi (bdb) 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.,0 Posiada umiejętność doboru metody wytwarzania z wykorzystaniem obrabiarek CNC. w 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. Student posiada umiejętność umiejętności optymalnego doboru metody obróbki części
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. 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,0 działającego mechanizmu. 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. Wykorzystując oprogramowanie CAD potrafi ocenić prawidłowość konstrukcji poprzez wskazanie kolizji pomiędzy współpracującymi częściami mechanizmów.,0 Efekt U sprawdzany jest na ćwiczeniach rachunkowych i projektach indywidualnych. 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. 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. Zna możliwości badania właściwości użytkowych obiektów i urządzeń mechatronicznych 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 Kierownik Katedry Mechatroniki... mjr dr inż. Robert PASZKOWSKI kpt dr inż. Paweł PŁATEK... Prof. dr hab. inż. Bogdan ZYGMUNT