Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
CAD
Course of study:
2019/2020
Code:
SENR-1-307-s
Faculty of:
Energy and Fuels
Study level:
First-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Energy Engineering
Semester:
3
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
Paćko Marek (packo@metal.agh.edu.pl)
Module summary

Zasady i kryteria projektowania przy wykorzystaniu systemów CAD-CAM-CAE. Zastosowanie oprogramowania graficznego CAD do tworzenia grafiki i modeli dwu i trój wymiarowych 2D i 3D

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Skills: he can
M_U001 Potrafi stosować metody grafiki inżynierskiej przy wsparciu programów CAD. ENR1A_K01, ENR1A_U07, ENR1A_U03 Project
Knowledge: he knows and understands
M_W001 Zna podstawy konstrukcji wybranych mechanizmów i zasady działania części maszyn z umiejętnością budowy ich złożeń przy wykorzystaniu programów CAD-CAE ENR1A_W02, ENR1A_W04 Project
M_W002 Zna zasady projektowania, rysunku technicznego z pełnym zakresem zapisu konstrukcji w ujęciu CAD. ENR1A_W02, ENR1A_W04 Project
M_W003 Zna zasady grafiki inżynierskiej umożliwiające praktyczne odwzorowanie rozwiązań technicznych w zakresie wykorzystania programów CAD. ENR1A_W08 Project
Number of hours for each form of classes:
Sum (hours)
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
45 15 0 30 0 0 0 0 0 0 0 0
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Skills
M_U001 Potrafi stosować metody grafiki inżynierskiej przy wsparciu programów CAD. - - + - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Zna podstawy konstrukcji wybranych mechanizmów i zasady działania części maszyn z umiejętnością budowy ich złożeń przy wykorzystaniu programów CAD-CAE + - + - - - - - - - -
M_W002 Zna zasady projektowania, rysunku technicznego z pełnym zakresem zapisu konstrukcji w ujęciu CAD. + - + - - - - - - - -
M_W003 Zna zasady grafiki inżynierskiej umożliwiające praktyczne odwzorowanie rozwiązań technicznych w zakresie wykorzystania programów CAD. + - + - - - - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 90 h
Module ECTS credits 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 45 h
Preparation for classes 20 h
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 20 h
Contact hours 5 h
Module content
Lectures (15h):
Systemy CAD-CAM-CAE.

Rynek użytkowników systemów CAD-CAM-CAE (1).
Zasady i kryteria projektowania przy wykorzystaniu systemów CAD-CAM-CAE – (“rapid prototyping RP – rapid tooling RT”), ocena wizualna, funkcjonalna i rynkowa produktu, tworzenie prototypu. Zasady projektowania współbieżnego (CE, CD) (2).
Zastosowanie oprogramowania graficznego CAD (AutoCAD, /Inventor/, SolidWorks, /CATIA/) do tworzenia grafiki i modeli dwu i trój wymiarowych (2D, 3D) oraz oprogramowania wspomagającego obliczenia CAE (Kreator analiz Simulation_MES) i wytwarzania CAM (EdgeCAM). Prezentacja programów: zasady tworzenia szablonów, rysunek prototypowy, tryby lokalizacji obiektów i ich edycja, tworzenie i obsługa warstw, style wymiarowania, zasady tworzenia i obsługa bloków, atrybutów, odnośników zewnętrznych i archiwizacja zbiorów, budowa widoków, slajdów, obsługa rzutni, ustawienie środowiska graficznego (obszar papieru – obszar modelu) oraz parametrów kreślenia, wykorzystanie zewnętrznych baz danych, narzędzia pracy w Internecie, tryby lokalizacji i grafiki precyzyjnej, identyfikacja obiektów, filtry współrzędnych, zastosowanie wspomagających poleceń obliczeniowych, podstawowe zasady modelowania w przestrzeni trójwymiarowej (3D), lokalne (LUW) i globalne (GUW) układy współrzędnych, zastosowanie operacji boole’owskich, modelowanie przestrzenne (3D) bryłowe i powierzchniowe (4).
Wprowadzenie do systemów parametrycznego projektowania CAD (SolidWorks lub INVENTOR, CATIA). Metody projektowania części w kontekście złożenia. Wykorzystanie równań parametryzujących wymiary szkiców i operacji. Konfiguracje i ich zastosowanie do wielowariantowego projektowania. Metody adaptacji programów CAD do indywidualnych wymagań użytkownika, zasady i metody prezentacji, optymalizacja procedur graficznych (2).
Zasady działania i zastosowanie nakładek programowych CAE dla pakietu SolidWorks oraz integracja programowa z pakietem Kreatora analiz Simulation – podstawowe obliczenia konstrukcyjne z wykorzystaniem MES (2).
Obróbka ubytkowa z wykorzystaniem obrabiarek CNC – budowa. Zasady budowy Kodów NC i ich generowanie przy wykorzystaniu symulacji komputerowych.
Zasady doboru i obliczeń parametrów obróbki ubytkowej – narzędzia (3).

Laboratory classes (30h):
Projekty z systemów CAD-CAM

1. Projekty graficzne (2D). Wykonanie, na podstawie modelu (rzut aksonometryczny), przy pomocy pakietu programowego AutoCAD i SolidWorks, rysunku technicznego wykonawczego (2D), przy wykorzystaniu niezbędnej ilości rzutów, wykorzystując„ półwidok-półprzekrój”, z uwzględnieniem wymiarowania, tolerancji i chropowatości powierzchni. Zastosowanie parametryzacji. Zadanie wspólne i zadania indywidualne.
2. Wektoryzacja obiektów rastrowych w zastosowaniach technicznych – wymiarowanie i generowanie dokumentacji technicznej (AutoCAD lub SolidWorks). Zadanie wspólne i zadania indywidualne.
3. Projekt graficzny (2D i 3D). Opracowanie projektu graficznego, do wyboru: złożenie zaworu bezpieczeństwa, złożenie termostatu lub projekt narzędzia do realizacji procesu przeróbki plastycznej metali (np. matryca do wyciskania lub ciągadło kształtowe); wykorzystanie zadania z wektoryzacji obiektów rastrowych. Grafika 2D i 3D – AutoCAD lub SolidWorks. Zadanie wspólne i zadania indywidualne.
4. Projekt graficzny (3D). Budowa złożonego obiektu przestrzennego (3D) (np. element maszyny lub urządzenia) z wygenerowaniem dokumentacji technicznej (program SolidWorks). Dla założonych warunków brzegowych wykonanie obliczeń MES i wyznaczenie rozkładów naprężeń oraz odkształceń – wykorzystanie nakładki programowej Kreatora analiz SimulationXpress – optymalizacja kształtu i konstrukcji. Zadanie wspólne.
5. Model kierownicy – łączenie poleceń -obliczenia MES; równania i parametryzacja; zadanie wspólne i zadania indywidualne.
6. Modele powirzchniowe – zastosowanie – zadania indywidualne – parametry fizyczne.
7. Konstrukcje z blach; modele i dokumentacja lub projekt instalacji rurowej z wykorzystaniem bazy złączek i zaworów. Zadanie wspólne.
8. Wektoryzacja obiektów rastrowych – zapis techniczny z wykorzystaniem wymaganych relacji i niezbędnego wymiarowania.
9. Opracowanie Kodu NC dla kształtu prostokreślnego i dla obiektu 2D po wektorycacji.
10. Opracowanie projektu dla obróbki ubytkowej wybranych kształtów 2D z doborem i obliczeniami parametrów obróbki.
11. Budowa modeli 3D i opracowanie obróbki ubytkowej – symulacje komputerowe (EdgeCAM) i symulacje fizyczne – Frezarka HSM_CNC FRP 500.
Z proponowanych zadań projektowych prowadzący zajęcia ma możliwość ich wyboru w zależności od stopnia zaawansowania grupy projektowej i jej zainteresowania. Część projektów proponowana jest jako zadania indywidualne do samodzielnego wykonania.

Additional information
Teaching methods and techniques:
  • Lectures: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Laboratory classes: W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny, dobierając odpowiednie narzędzia. Prowadzący stymuluje grupę do refleksji nad problemem, tak by otrzymane wyniki miały wysoką wartość merytoryczną.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Wszystkie zadania projektowe odbierane i oceniane są indywidualnie od każdego Studenta. Do każdego tematu projektu proponowane są zadania indywidualne. Zaliczenie ich ma wpływ na końcową ocenę z zajęć projektowych. Podsumowaniem jest sprawdzian – test, prowadzony na ostatnim wykładzie, obejmujący zakres materiału wykładu i projektów. Wynik ma wpływ na ocenę końcową.

Participation rules in classes:
  • Lectures:
    – Attendance is mandatory: No
    – Participation rules in classes: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Laboratory classes:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego. Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może zostać zweryfikowane kolokwium w formie ustnej lub pisemnej. Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu. Zaliczenie modułu jest możliwe po zaliczeniu wszystkich zajęć laboratoryjnych.
Method of calculating the final grade:

0.8 średniej oceny z projektów CAD
0.2 oceny z testu ogólnego

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Przy usprawiedliwionych nieobecnościach na zajęciach projektowych Student ma obowiązek wykonania zaległych projektów i indywidualnego ich zaliczenia u prowadzącego na zajęciach dodatkowych lub na konsultacjach.

Prerequisites and additional requirements:

Pozytywne zaliczenie z przedmiotu Geometria i Grafika inżynierska oraz dobra znajomość obsługi komputera.

Recommended literature and teaching resources:

1.Pikoń A.: AutoCAD 2014 PL. Helion, 2014.
2.Babiuch M.: SolidWorks w praktyce. Helion, 2007.
3.Babiuch M.: SolidWorks 2017Pl, ćwiczenia. Helion 2017.
4.Bajkowski J.:Rysunek techniczny z elementami komputerowych technik kreślenia. Warszawa 1994.
5.Winkler T.: Wspomaganie komputerowe CAD-CAM. Komputerowy zapis konstrukcji. WNT 1997.
6.Dobrzański T.: Rysunek techniczny maszynowy. WNT, 2018.
7. Stach B.: Podstawy programowania obrabiarek steowanych numerycznie. WSiP. Warzawa 1999.
8. Tarnowski W.: Wspomaganie komputerowe CAD-CAM. Podstawy projektowania technicznego. WNT 1997.
9. Augustyn A.: EdgeCAM; 2017.

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

http://www.bpp.agh.edu.pl/autor/packo-marek-02872.
1. Mathematical model of warm drawing of MgCa0.8 alloy accounting for ductility of the material — Matematyczny model ciągnienia na ciepło stopu MgCa0.8 uwzględniający plastyczność materiału / Andrzej MILENIN, Piotr KUSTRA, Marek PAĆKO // Computer Methods in Materials Science : quarterly / Akademia Górniczo-Hutnicza ; ISSN 1641-8581. — Tytuł poprz.: Informatyka w Technologii Materiałów. — 2010 vol. 10 no. 2, s. 69–79.
2. Computer aided design of manufacturing of anchors for concrete plates – selection of the best manufacturing chain — Wspomagane komputerowo projektowanie wytwarzania kotwi do betonu – dobór najlepszego procesu technologicznego / Mariusz Skóra, Roman Kuziak, Stanisław WĘGLARCZYK, Marek PAĆKO, Maciej PIETRZYK // Hutnik Wiadomości Hutnicze : czasopismo naukowo-techniczne poświęcone zagadnieniom hutnictwa ; ISSN 1230-3534. — 2013 R. 80 nr 1, s. 101–107.
3. Computer aided design of the manufacturing chain for fasteners — Wspomagane komputerowo projektowanie cyklu technologicznego wytwarzania elementów złącznych ze stali bainitycznych / Roman Kuziak, Mariusz Skóra, Stanisław WĘGLARCZYK, Marek PAĆKO, Maciej PIETRZYK // Computer Methods in Materials Science : quarterly / Akademia Górniczo-Hutnicza ; ISSN 1641-8581. — Tytuł poprz.: Informatyka w Technologii Materiałów. — 2011 vol. 11 no. 2, s. 243–250.
4. Numeryczne modelowanie procesów wyciskania oraz ciągnienia cienkich drutów ze stopów magnezu do zastosowania w chirurgii — [Numerical modelling of extrusion and drawing processes of thin wires from MG alloy for surgical application] / Andrzej MILENIN, Piotr KUSTRA, Marek PAĆKO, Jan-Martez Seitz, Friedrich Wilhelm Bach, Dirk Bormann // W: Polska metalurgia w latach 2006–2010 /.

Additional information:

Najlepsi Studenci mogą dobrowolnie wziąć udział w dodatkowym certyfikowaniu swoich umiejętności w zakresie obsługi programu CAD SolidWorks zdobywając Certyfikaty CSWA i CSWP.