katedra podstaw konstrukcji maszyn

Katedra Podstaw Konstrukcji Maszyn Wydział Mechaniczny Politechnika Lubelska

Kierunek: Mechanika i Budowa Maszyn I-stopień

Specjalność: Komputerowe wspomaganie projektowania maszyn

Studia stacjonarne

Komputerowa grafika inŜynierska

Semestr Rodzaj zajęć Liczba godz.

tygodniowo

Liczba punktów ECTS

W 1 1 5

L 3 3

1. Przedmioty wprowadzające wraz z wymaganiami wstępnymi Grafika inŜynierska – zasady graficznego zapisu konstrukcji

Matematyka – elementy geometrii analitycznej płaskiej i przestrzennej.

Informatyka – podstawy obsługi komputera i systemów operacyjnych.

2. ZałoŜenia i cele przedmiotu Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów ze sposobami kreacji obrazu metodami

komputerowymi, a takŜe wprowadzenie do systemów Komputerowego Wspomagania

Projektowania (CAD)

3. Metody dydaktyczne Wykład - prezentacja multimedialna. Laboratorium - ćwiczenia laboratoryjne w pracowni

komputerowej.

4. Forma i warunki zaliczenia przedmiotu Wykład - zaliczenie w formie pisemnej, wykazanie się znajomością przedstawionego w ramach

wykładu materiału. Laboratoria - wykonanie i zaliczenie wszystkich prac projektowych.

5. Treści programowe

A. Treść wykładów Tematyka zajęć Liczba

godzin

Historia i zastosowania grafiki komputerowej. Grafika rastrowa i wektorowa. 1

Elementy matematycznego opisu geometrii: przekształcenia geometryczne, opis krzywych i

powierzchni. Eliminacja elementów zasłoniętych. 2

Światło i barwa w grafice komputerowej. 1

Programy CAD. Cechy oprogramowania CAD na przykładzie programu Solid Edg ST. Struktura

programu. 1

Modelowanie płaskie – moduł Draft. Nadawanie relacji, wymiarów oraz parametryzacja w

opisie modelu płaskiego. 2

Modelowanie bryłowe i powierzchniowe - moduł Part. Wykorzystanie profilu w tworzeniu

modelu bryłowego. Nadawanie relacji, wymiarów oraz parametryzacja w opisie modelu

bryłowego. Wykorzystanie tablicy zmiennych. Import danych z innych programów.

Wykorzystywanie bibliotek z predefiniowanymi elementami. Formatowanie widoku: ustawianie

światła, tekstury, cieniowania.

2

Modelowanie zespołów – moduł Assembly. ZłoŜenia z rozmieszczeniem powtarzających się części. Widoki rozstrzelone i przekroje. Symulacja ruchu.

3

Tworzenie dokumentacji płaskiej z modelu 3D. Tworzenie określonych widoków i przekrojów.

Wymiarowanie. Wymiana danych z innymi programami. 3

B. Treść ćwiczeń laboratoryjnych Tematyka zajęć Liczba

godzin

Zajęcia projektowe z wykorzystaniem programu Solid Edg ST:

• tworzenie modeli bryłowych elementów maszynowych typu: pokrywa, korpus, śruba, koło

zębate - nadawanie wymiarów i relacji, parametryzacja wymiarów.

• tworzenie zespołów typu: pojemnik z pokrywą, przekładnia zębata - symulacja ruchu,

analiza kolizji.

tworzenie dokumentacji rysunkowej z modeli 3D - wymiarowanie.

45

6. Wykaz literatury podstawowej i uzupełniającej

Podstawowa: 1. Foley J. i inni, Wprowadzenie do grafiki komputerowej, WT, Warszawa 1995 r.

2. Jankowski M., Elementy grafiki komputerowej, WNT, Warszawa 1990.

3. Kazimierczak G., Pacula B., Budzyński A., Solid Edge. Komputerowe wspomaganie

projektowania, Wyd. HELION 2004 r.

Uzupełniająca: 1. Hearn D, Baker P., Computer Graphics, Prentice Hall 1997

2. Lisowski E., Modelowanie geometrii elementów maszyn i urządzeń w systemach CAD 3D, Wyd.

Politechniki Krakowskiej, Kraków 2003 r.

3. Zabrodzki J, (red.), Grafika Komputerowa, metody i narzędzia, WNT 1994.

4. Luźniak T., Solid Edge ST krok po kroku. Rysowanie i modelowanie tradycyjne , GM System Sp. z

o.o. 2009

7. Autor programu: dr inŜ. Andrzej Zniszczyński




Studia stacjonarne

Podstawy teorii maszyn i mechanizmów


tygodniowo


W 1E 3 5

P 2 2

1. Przedmioty wprowadzające wraz z wymaganiami wstępnymi Mechanika techniczna, Grafika inŜynierska, Podstawy konstrukcji maszyn, podstawowe

wiadomości z matematyki i komputerowych metod obliczeniowych.

2. ZałoŜenia i cele przedmiotu Zapoznanie z metodami modelowania i stosowanymi modelami układów kinematycznych i

napędowych, rozszerzenie wiedzy i opanowanie metod rozwiązywania zagadnień

kinematyki i dynamiki maszyn.

3. Metody dydaktyczne Wykład – tradycyjny zakres TMM ze szczególnym uwzględnieniem metod projektowych.

Ćwiczenia projektowe – standardowe metody obliczeniowo-konstrukcyjne w zastosowaniu

do projektowania układów kinematycznych i napędowych.

4. Forma i warunki zaliczenia przedmiotu Wykonanie i pozytywne zaliczenie prac projektowych, pozytywna ocena z egzaminu.


A. Treść wykładów

Tematyka zajęć Liczba

godzin Wprowadzenie. Charakter, przedmiot i metody teorii mechanizmów. Rys historyczny. Pojęcia

podstawowe analizy strukturalnej mechanizmów. Człon, para kinematyczna, łańcuch,

mechanizm. Stopnie swobody i klasyfikacja par.

1

Ruchliwość mechanizmu. Wzory strukturalne, grupy strukturalne, analiza i synteza struktur. 2

Wstęp do analizy połoŜeń. Warunki realizacji połoŜeń płaskich mechanizmów dźwigniowych.

Czworobok przegubowy, krzywe łącznikowe. 2

Analiza połoŜeń, prędkości i przyspieszeń. Metody analityczne i wykreślne analizy

kinematycznej płaskich mechanizmów dźwigniowych. 2

Analiza kinematyczna przekładni zębatych. 1

Wstęp do analizy kinematycznej przestrzennych mechanizmów dźwigniowych. Notacja

Denavita-Hartenberga. Metody wektorowe i macierzowe. 1

ObciąŜenia mechanizmów i maszyn. Siły bezwładności. Analiza kinetostatyczna. Wyznaczanie

sił w węzłach kinematycznych i obciąŜeń równowaŜących. 2

Modele dynamiczne mechanizmów. Redukcja mas i obciąŜeń. Formułowanie róŜniczkowych

równań ruchu mechanizmów o jednym stopniu swobody. 2

Przykłady równań ruchu i metod rozwiązywania. Interpretacja rozwiązań, nierównomierność ruchu maszyny.

2

B. Treść ćwiczeń projektowych


godzin Ćwiczenia rachunkowe i wykonanie projektu z zakresu syntezy struktur. 6

Ćwiczenia i wykonanie projektu z zakresu analizy kinematycznej mechanizmów płaskich. 8

Ćwiczenia rachunkowe i wykonanie projektu z zakresu modelowania dynamicznego maszyn. 8

Zapoznanie się z programem komputerowym do symulacji mechanizmów. 4

Wykonanie prostych zadań symulacji. 4


Podstawowa: 1. Miller S.: Teoria maszyn i mechanizmów. Analiza układów mechanicznych. Wyd. Politechniki

Wrocławskiej, Wrocław 1989.

2. Gronowicz A.: Podstawy analizy układów kinematycznych. Wyd. Politechniki Wrocławskiej, Wrocław

2003.

3. Morecki A., Knapczyk J., Kędzior K.: Teoria mechanizmów i manipulatorów. Podstawy i przykłady

zastosowań w praktyce. WNT Warszawa 2001.

4. Pylak K., Bartnik R.: Zbiór zadań z teorii mechanizmów i maszyn. Wyd. PL, Lublin 1986.

5. Morecki A., Oderfeld J.: Teoria maszyn i mechanizmów. PWN Warszawa 1987.

Uzupełniająca: 1. Wawrzecki J.: Teoria maszyn i mechanizmów. Wstęp do teorii mechanizmów przestrzennych. Wyd.

Politechniki Łódzkiej, Łódź 2008.

2. Kołacin T.: Podstawy teorii maszyn i automatyki. Oficyna Wydawnicza PW, 2005.

7. Autor programu: dr inŜ. Konrad Pylak




Studia stacjonarne

Elementy teorii niezawodności


tygodniowo


W 1 1 5

C 1 1

1. Przedmioty wprowadzające wraz z wymaganiami wstępnymi Matematyka: Elementy rachunku prawdopodobieństwa, teorii procesów losowych i

statystyki (zdarzenia losowe, miary prawdopodobieństwa, zmienne losowe i ich rozkłady,

charakterystyki rozkładów zmiennych losowych, podstawowe typy procesów losowych,

próba losowa, szeregi pozycyjne i rozdzielcze, charakterystyki liczbowe szeregów

rozdzielczych, estymacja przedziałowa i punktowa, testowanie hipotez statystycznych).

Mechanika: Drgania mechaniczne (klasyfikacja i podział drgań, charakterystyki spręŜystości i

tłumienia, drgania swobodne i wymuszone, równania ruchu i ich rozwiązania, eliminacja drgań, wibroizolacja, drgania układów dyskretnych i ciągłych)

Wytrzymałość materiałów: (typowe rodzaje obciąŜeń, metody analizy stanów napręŜeń i

odkształceń; hipotezy wytęŜeniowe; wytrzymałość zmęczeniowa)

Nauka o materiałach: (własności wytrzymałościowe typowych materiałów konstrukcyjnych)

Podstawy konstrukcji maszyn: (Metody obliczeń wytrzymałościowych typowych części

maszyn takich jak wały, łoŜyska, koła zębate; metody obliczeń wytrzymałościowych

połączeń konstrukcyjnych – gwintowych, spawanych, klejonych itp.)

2. ZałoŜenia i cele przedmiotu Zapoznanie z metodami projektowania maszyn o zadanej niezawodności; oceny niezawodności

funkcjonowania maszyn; identyfikacji krytycznych oraz metodami oceny ryzyka związanego z

nieprawidłowym funkcjonowaniem obiektów.

3. Metody dydaktyczne Wykład – metoda podająca z wykorzystaniem środków multimedialnych; ćwiczenia –

metoda poszukująca (rozwiązywanie zadań rachunkowych)

4. Forma i warunki zaliczenia przedmiotu Wykład – jedno kolokwium obejmujące zakres przekazanych wiadomości; ćwiczenia –

wykonanie i zaliczenie jednej pracy kontrolnej



godzin Wprowadzenie w problematykę niezawodności i bezpieczeństwa maszyn. 1

Pojęcia i miary niezawodności. Ogólny model procesu powstawania niesprawności obiektu

technicznego. Opisowa definicja pojęcia niezawodności. Podstawowe miary niezawodności.

Miary niezawodności charakterystyczne dla obiektów odnawialnych.

2

Zagadnienia wyboru poziomu niezawodności. Optymalizacja niezawodności w fazie jego

projektowania oraz w fazie eksploatacji. Wybór miary oceny niezawodności obiektu. 2

Struktura niezawodnościowa. WaŜniejsze modele struktur niezawodnościowych. Wybór postaci

struktury niezawodnościowej. Opis zaleŜności stochastycznych między czasami funkcjonowania

elementów. Wykorzystanie metody drzew do opisu struktury niezawodnościowej i przebiegu

zdarzeń niepoŜądanych.

2

Modelowanie i analiza niezawodności. MoŜliwości kształtowania poziomu niezawodności

obiektu w fazie jego projektowania. Modelowanie i analiza niezawodności elementu obiektu

mechanicznego. Modelowanie niezawodności obiektu złoŜonego z wielu elementów. Analiza

niezawodności obiektu złoŜonego. Niezawodność człowieka.

2

Projektowanie odnowy profilaktycznej. 2

Eksperymentalne badania niezawodności. 2

Bezpieczeństwo człowieka w systemach człowiek-technika-środowisko. Pojęcia podstawowe.

Miary ryzyka i miary bezpieczeństwa. Metody analizy bezpieczeństwa. Działania na rzecz

poprawy bezpieczeństwa.

2

B. Treść ćwiczeń Tematyka zajęć Liczba

godzin Podstawowe modele niezawodnościowe obiektów technicznych. 3

Struktury niezawodnościowe. 3

Zagadnienia odnowy. 3

Modelowanie i analiza niezawodności. 3

Kształtowanie poziomu niezawodności obiektu w fazie jego projektowania. 3


Podstawowa: 1. Dietrich M., red. Podstawy Konstrukcji Maszyn Tom 1. WNT, Warszawa 1995

2. Warszyński M.: Niezawodność w obliczeniach konstrukcyjnych. PWN, Warszawa 1988.

Uzupełniająca: 1. Migdalski J., red. InŜynieria niezawodności. Poradnik, ATR Bydgoszcz, Warszawa, ZETOM, 1992

2. Poradnik niezawodności. Podstawy matematyczne. WEMA, Warszawa 1982

3. Gercbach I. B., Kordoński Ch. B.: Modele niezawodnościowe obiektów technicznych. WNT, Warszawa

1968

7. Autor programu: dr inŜ. Leszek Krzywonos




Studia stacjonarne

Teoria Projektowania Maszyn


tygodniowo


5 W 1E 2

1. Przedmioty wprowadzające wraz z wymaganiami wstępnymi InŜynieria materiałowa, Mechanika, Wytrzymałość materiałów, Podstawy konstrukcji

maszyn

2. ZałoŜenia i cele przedmiotu Zapoznanie studentów z problematyką związaną z podstawowymi zasadami konstruowania

maszyn oraz metodami oceny konstrukcji.

3. Metody dydaktyczne Wykład z wykorzystaniem nowoczesnych metod multimedialnych.

4. Forma i warunki zaliczenia przedmiotu Egzamin pisemny w postaci testu, uzyskanie oceny pozytywnej.




godzin Elementy procesu konstruowania. ZałoŜenia konstrukcyjne, koncepcja maszyny, warianty

rozwiązania, projekt wstępny maszyny i jego weryfikacja teoretyczna i eksperymentalna. Ogólne

zasady konstruowania.

3

Matematyczny model konstrukcji. Cechy konstrukcyjne, zmienne decyzyjne, parametry.

Tworzenie zbioru dopuszczalnego w przestrzeni zmiennych decyzyjnych. (I ogólna zasada

konstrukcji)

3

II zasada konstrukcji w ujęciu matematycznym. Formułowanie funkcji celu (kryterium jakości).

Wybór rozwiązania optymalnego. Kryteria oceny konstrukcji: technologiczność, koszty

eksploatacji, bezpieczeństwo, niezawodność, ergonomia, estetyka, ekologia.

4

Materiały konstrukcyjne stosowane w budowie maszyn. Właściwości mechaniczne wybranych

materiałów konstrukcyjnych. 2

Normalizacja w procesie konstruowania. Unifikacja podzespołów oraz elementów maszyn. 3


Podstawowa: 1. Osiński Z., Wróbel J., Teoria Konstrukcji Maszyn, PWN, Warszawa, 1982

2. Dietrich M., red. Podstawy Konstrukcji Maszyn, t. 1-3, WNT, Warszawa, 1995, 1999

3. Tarnowski W., Podstawy projektowania technicznego, WNT, Warszawa, 1997

Uzupełniająca: 1. Dziama A., Metodyka konstruowania maszyn, PWN, Warszawa, 1985

7. Autor programu: dr inŜ. Leszek Kuśmierz




Studia stacjonarne

Systemy zapewnienia jakości (przedmiot obieralny)


tygodniowo


5 W 1 1

1. Przedmioty wprowadzające wraz z wymaganiami wstępnymi Informacje na temat zaleŜności pomiędzy jakością produkcji i organizacją pracy a zyskami

przedsiębiorstwa i jego pozycją rynkową.

2. ZałoŜenia i cele przedmiotu Uwarunkowania systemów i zasady wprowadzania systemów zapewnienia jakości w

określonych działach produkcji i usług. Rodzaje systemów zarządzania, ich struktura i

przeznaczenie. Ocena efektywności funkcjonowania przedsiębiorstw.

3. Metody dydaktyczne Wykład multimedialny

4. Forma i warunki zaliczenia przedmiotu Zaliczenie na podstawie przygotowanej prezentacji multimedialnej lub opracowania pisemnego

na zadany temat



godzin Rozwój zarządzania i zarządzania przez jakość.TQM. Rewolucje technologiczne a postęp w

zarządzaniu organizacją. 2

Systemy oceny zgodności i zarządzania jakością w UE. Warunki swobodnego przepływu

towarów w Unii Europejskiej. System zarządzania jakością według ISO 9000:2000. Wymagania

Unii Europejskiej dotyczące maszyn. Ocena zgodności: badania, kontrola, certyfikacja oraz

akredytacja

3

Standardowe systemy zarządzania. Zarządzanie środowiskowe według normy ISO 14001:1998.

Zarządzanie bezpieczeństwem informacji. Zarządzanie procesami. Zarządzanie zasobami

ludzkimi w systemie zarządzania jakością. Zarządzanie projektami.

4

System obiegu i ochrony dokumentów w trzech modułach organizacyjnych: zarządzania jakością (zgodnego z ISO 9001), zarządzania środowiskiem (ISO 14001) i zarządzania bezpieczeństwem

informacji (ISO 27001). Procedury przydzielania i cofania dostępu do pracy ze sprzętem,

dokumentami i programami.

3

Techniki poprawy skuteczności i efektywności organizacji. Analiza zdolności procesów z

wykorzystaniem SPC. Karty kontrolne Shewharta. Strategiczna karta wyników. Rachunek

kosztów jakości narzędziem diagnozowania systemu zarządzania jakością. Ocena jakości

oprogramowania wspomagającego proces zarządzania. Elektroniczne systemy nadzoru nad

dokumentacją.

3


Podstawowa: 1. Babiński J.: Zarządzanie jakością. Wydawnictwo Politechniki Warszawskiej, 2004.

2. Kindlarski E.: Kontrola i sterowanie jakością. Wydawnictwo Politechniki Warszawskiej, 1993.

3. Hamrol M., Mantura R.: Zarządzanie jakością. Teoria i praktyka. Wydawnictwo Politechniki

Warszawskiej, 2004.

Uzupełniająca: 1. Kowalczyk J.: Konsultant w dziedzinie zarządzania jakością. Wydawnictwo Politechniki Warszawskiej,

2000.

7. Autor programu: dr inŜ. Aleksander Nieoczym




Studia stacjonarne

Czujniki pomiarowe (przedmiot obieralny)


tygodniowo


5 W 1 1

1. Przedmioty wprowadzające wraz z wymaganiami wstępnymi Znajomość podstaw fizyki, elektrotechniki, metrologii i elektroniki.

2. ZałoŜenia i cele przedmiotu Przedmiot powinien dostarczyć podstaw z klasyfikacji, budowy i zastosowania róŜnego rodzaju

czujników oraz zapoznać ze sposobami pomiarów róŜnych wielkości fizycznych i

środowiskowych stosowanych w urządzeniach mechatroniki.

3. Metody dydaktyczne Wykłady w postaci prezentacji wizualnych z uŜyciem rzutnika komputerowego.

4. Forma i warunki zaliczenia przedmiotu Zaliczenie w formie testu (30 minut na ostatniej godzinie wykładu).



godzin Czujniki – parametry, rodzaje, klasyfikacja. Technologia wytwarzania. Czujniki zintegrowane i

inteligentne. Przetworniki pomiarowe. 1

Proces pomiarowy. Struktura i konfiguracja systemu pomiarowego. Błędy i ich eliminacja.

Niepewność pomiaru. 1

Formowanie sygnału. Przetworniki C/A i A/C. Interfejsy pomiarowe. Zabezpieczenia. 1

Termometria. Miary i jednostki temperatury. Układy pomiarowe. Czujniki bimetaliczne,

rtęciowe, rezystancyjne, półprzewodnikowe, termoelektryczne, kwarcowe, piezorezonansowe,

światłowodowe, pirometry. Termometria radiacyjna.

1

Tensometria. Miary i jednostki siły, masy, momentu, nacisku. Konstrukcja i zasada działania

tensometru. Układy pomiarowe. Czujniki magnetyczne, piezorezystancyjne i piezoelektryczne,

światłowodowe, izotopowe, rezystancyjne.

1

Czujniki ciśnienia. Akustyka. Miary i jednostki ciśnienia. Układy pomiarowe. Czujniki

aneroidalne, membranowe, krzemowe, światłowodowe, piezorezystancyjne i piezoelektryczne.

Czujniki natęŜenia dźwięku (mikrofony pojemnościowe, indukcyjne, rezystancyjne).

1

Czujniki parametrów ruchu. Czujniki przemieszczeń i odległości. Miary i jednostki odległości,

poziomu, przyspieszeń, prędkości kątowej. Układy pomiarowe. Czujniki indukcyjne,

pneumatyczne, rezystancyjne, pojemnościowe, inkrementalne, kodowe, optyczne, laserowe,

światłowodowe, ultradźwiękowe. Czujniki poziomu i przechyłu. Poziomomierze pływakowe,

hydrostatyczne, nurnikowe, ciśnieniowe, optoelektroniczne, ultradźwiękowe, radarowe,

izotopowe. Pomiary przyspieszeń i przemieszczeń kątowych.

2

Wibrometria. Miary i jednostki drgań. Układy pomiarowe. Pomiar ruchu względnego i

bezwzględnego. Akcelerometry. Laserowy pomiar drgań. 1

Czujniki przepływu. Miary i jednostki charakteryzujące przepływ gazów i płynów. Układy

pomiarowe. Przepływomierze zwęŜkowe, pływakowe, turbinowe, z rurką spiętrzającą, elektromagnetyczne, ultradźwiękowe, kalorymetryczne, korelacyjne, wirowe, klapkowe.

Termoanemometry Czujniki optyczne.

1

Czujniki pola magnetycznego. Miary i jednostki opisujące pole magnetyczne. Układy

pomiarowe. Czujniki zbliŜeniowe, gotowości, magnetyczne, gausotrony, hallotrony 1

Czujniki warunków środowiskowych. Miary i jednostki charakteryzujące warunki

środowiskowe. Układy pomiarowe. Higrometry włosowe, membranowe, spektrometryczne,

impedancyjne, mikrofalowe. Czujniki pyrolektryczne gazów, dymu, kondensacji pary wodnej,

promieniowania jonizującego (Geigera-Müllera), wartości PH.

2

Inne rodzaje czujników. Czujniki załączenia (przyciski stykowe, kontaktronowe), grubości

warstwy (lakieru), spalania stukowego, zawartości tlenu w spalinach, ruchu PIR (podczerwieni),

mocy sygnału w. cz., natęŜenia światła, rozpoznawania kolorów, upływu czasu, natęŜenia prądu,

rytmu serca. Test zaliczeniowy 30 minut.

2


Podstawowa: 1. Miłek M.: Metrologia elektryczna wielkości nieelektrycznych. Zielona Góra 2006

2. Nawrocki W.: Sensory i systemy pomiarowe. Poznań 2006

3. Zakrzewski J.: Czujniki i przetworniki pomiarowe. Gliwice 2004

Uzupełniająca: 1. Zakrzewski J.: Podstawy miernictwa dla kierunku mechanicznego. Gliwice 2004

2. Limann O., Pelka H.: Elektronika bez wielkich problemów, automatyka. WKiŁ. Warszawa 1991

3. Miłek M.: Pomiary wielkości nieelektrycznych metodami elektrycznymi. Zielona Góra 1998

4. Transfer Multisort Elektronik. Katalog 2008. LCL 2008

5. Elfa. Katalog 2008. Warszawa 2008

7. Autor programu: dr inŜ. Przemysław Filipek




Studia stacjonarne

Komputerowe systemy wspomagania projektowania


tygodniowo


W 1 1 6

L 3 3

7 L 3 3

1. Przedmioty wprowadzające wraz z wymaganiami wstępnymi Komputerowa grafika inŜynierska

Teoria projektowania maszyn

2. ZałoŜenia i cele przedmiotu Zapoznanie się z teoretycznymi i praktycznymi podstawami procesu projektowania

wspomaganego komputerowo. Nabycie umiejętności w posługiwaniu się zintegrowanym

oprogramowaniem CAD/CAM/CAE: NX oraz CATIA V5.

3. Metody dydaktyczne Wykład multimedialny.

Ćwiczenia laboratoryjne na stanowiskach komputerowych.

4. Forma i warunki zaliczenia przedmiotu Wykład: zaliczenie pisemne.

Ćwiczenia laboratoryjne: wykonanie projektu w programie NX oraz CATIA V5.



godzin Projektowanie i konstruowanie. Metoda, metodyka i metodologia projektowania.

Charakterystyka procesu projektowania technicznego. Zmienne w procesie projektowania.

Cechy konstrukcyjne, właściwości konstrukcyjne, zmienne stanu obiektu.

3

Pojęcie i zakres komputerowo wspomaganego projektowania. Zakres tematyczny CAD, zalety

CAD. 2

Definicja problemu projektowego. Projektowanie koncepcyjne. Synteza i analiza. 1

Typy reprezentacji geometrii w systemach CAD. Szkicowanie, modelowanie krawędziowe,

modelowanie objętościowe i powierzchniowe. Projektowanie parametryczne i wariantowe. 3

Budowa zawansowanych systemów CAD. Podstawowe moduły systemów CAD. 3

Przegląd zaawansowanych systemów CAD/CAM/CAE na przykładzie systemów Catia oraz NX

(UGS). 3


godzin Semestr 6. Ogólne zasady pracy z programem UGS NX. Organizacja interfejsu uŜytkownika. 3

Dostosowywanie pasków narzędzi. Praca w róŜnych środowiskach programu. Schemat

postępowania podczas procesu projektowania.

Rysowanie na płaszczyźnie. Polecenia rysunkowe: sposoby rysowania, wykorzystanie poleceń edycyjnych. Opcje narzędzia zaznaczania. Relacje geometryczne.

5

Modelowanie części. Podstawowe operacje modelowania części: wyciągnięcie, wycięcie,

wyciągnięcie obrotowe, wycięcie obrotowe, korzystanie ze szkiców. 4

Polecenia zaawansowane: pochylenia, zaokrąglenia. 3 Edycja operacji. Zmiana kolejności operacji. Blokowanie operacji. 3 Zaawansowane funkcje modelowania bryłowego. Wyciągnięcie przez przekroje, wzdłuŜ krzywej, normalne do powierzchni, po linii śrubowej. Zaawansowane opcje zaokrągleń i

pochyleń Wykorzystanie elementów konstrukcyjnych. 11

Praca w zespołach. Wyjaśnienie metod pracy w środowisku zespołów. Wstawianie istniejących

części do zespołu: nadawanie relacji, analiza stopni swobody. Modelowanie nowych części w

kontekście zespołu. 10

Dokumentacja techniczna. Tworzenie rzutów części: generowanie widoków, tworzenie

przekrojów, widoki szczegółowe. 6

Semestr 7. Wprowadzenie do systemu Catia v.5- podstawowe informacje początkowe. Grupy

narzędziowe programu Catia. Główne elementy obszaru roboczego (róŜa płaszczyzn, drzewo

struktury modelu, kompas). Sposoby manipulowania modelem w przestrzeni oraz inne operacje

wykonywane za pomocą myszki. Przydatne skróty klawiszowe. Transformacje układu roboczego

z wykorzystaniem paska narzędziowego View.

4

Moduł Sketcher – szkicownik do tworzenia i edycji profili. Grupy funkcji do tworzenia profile.

Więzy geometryczne i wymiarowe. Narzędzie SmartPick– pomoc w tworzeniu profili oraz

nadawaniu więzów. Ręczne nadawanie, kasowanie i edycja więzów. Grupa Sketch Tools. 6

Modelowanie bryłowe- moduł Part Design. Operacje podstawowe modułu Part Design.

Tworzenie brył poprzez wyciągnięcie profilu. Tworzenie brył poprzez obrót profilu. Tworzenie

brył poprzez wyciąganie profilu po ścieŜce. Modelowanie otworów oraz Ŝeber. 6

Operacje dodatkowe modułu Part Design. Modelowanie zaokrągleń oraz fazowań. Modelowanie

pochyleń. Tworzenie elementów cienkościennych z bryły. Modelowanie gwintów. Operacje

ułatwiające modelowanie. Modelowanie poprzez przesunięcie, obrót, symetrię wcześniej

zamodelowanych cech. Modelowanie obiektów o cechach powtarzających się w określonym

szyku oraz powstających z wykorzystaniem skalowania.

6

Modelowanie powierzchniowe- moduł Generative Shape Design. Operacje podstawowe.

Tworzenie powierzchni walcowych i sferycznych. Modelowanie powierzchniowe poprzez

wyciągnięcie równoległe profilu lub wzdłuŜ zadanej ścieŜki albo poprzez obrót profilu

względem osi. Modelowanie powierzchniowe poprzez rozpinanie powierzchni na profilach.

12

Operacje uzupełniające. Tworzenie powierzchni odsuniętej. Tworzenie wypełnień między

powierzchniami. Tworzenie powierzchni wpasowanej. Operacje pomocnicze: łączenie krzywych

i powierzchni, likwidacja nieciągłości, naprawa i wygładzanie powierzchni. Rozdzielanie i

przycinanie powierzchni, pozyskiwanie kształtu z elementu oraz ze szkicu. Tworzenie

zaokrągleń. Przemieszczenia, obrót, symetria, modyfikacja przez skalowanie.

11


Podstawowa: 1. Instrukcje do ćwiczeń (materiały wewnętrzne Katedry PKM)

2. WyleŜoł M.: Catia. Modelowanie bryłowe. Przykłady i ćwiczenia Wydawnictwo Helion 2002.

3. WyleŜoł M.: Modelowanie powierzchniowe i hybrydowe w systemie Catia v.5 Wydawnictwo Helion

2003.

4. Skarka W., Mazurek A.: Catia. Podstawy modelowania i zapisu konstrukcji. Wydawnictwo Helion

2005.

Uzupełniająca: 1. Winkler T.: Komputerowy zapis konstrukcji , WNT, Warszawa 1989.

2. Tarnowski W.: Podstawy projektowania technicznego , WNT , Warszawa 1997.

7. Autor programu: dr inŜ. Hubert Dębski, dr inŜ. Mirosław Ferdynus




Studia stacjonarne

Metoda elementów skończonych


tygodniowo


W 2E 3 6

L 3 2

1. Przedmioty wprowadzające wraz z wymaganiami wstępnymi Matematyka – algebra macierzy, interpolacja Lagrange`a i Hermita, Komputerowa grafika

inŜynierska, Wytrzymałość materiałów, Podstawy konstrukcji maszyn.

2. ZałoŜenia i cele przedmiotu Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z podstawami teoretycznymi metody

elementów skończonych. Nabycie praktycznych umiejętności wykonywania analiz

konstrukcji inŜynierskich z wykorzystaniem programu Abaqus SE.

3. Metody dydaktyczne Wykład – prezentacje multimedialne,

Ćwiczenia laboratoryjne – ćwiczenia praktyczne z wykorzystaniem oprogramowania

Abaqus SE.

4. Forma i warunki zaliczenia przedmiotu Wykład – egzamin pisemny testowy

Ćwiczenia laboratoryjne – wykonanie analiz przykładowych konstrukcji inŜynierskich z

wykorzystaniem metody elementów skończonych.



godzin Historia rozwoju metody elementów skończonych. Podstawy teoretyczne metody elementów

skończonych. ZałoŜenia metody elementów skończonych. Podstawowe równania teorii

spręŜystości.

4

Warunki równowagi. Równania stanu odkształcenia, związki fizyczne. Podstawowe pojęcia

hipotez wytrzymałościowych. Funkcje kształtu. Kryterium zgodności (elementy dostosowane i

niedostosowane)

2

Klasyfikacja elementów skończonych. Kryteria podziału elementów skończonych. 4

Płaski stan odkształcenia i płaski stan napręŜenia. Macierze sztywności. 2

Elementy tarczowe i płytowe. Macierz sztywności trójkątnego elementu tarczowego. Elementy

tarczowe wyŜszego rzędu. Wymagania ciągłości dla funkcji kształtu elementów płytowych. 4

Elementy prętowe i belkowe oraz powłokowe. 2

Elementy trójwymiarowe. Analiza trójwymiarowego stanu napręŜeń. 2

Budowa globalnych macierzy dyskretnego modelu. Cechy charakterystyczne macierzy 4

globalnej.

Rozwiązywanie układów równań. Metody rozwiązywania układów algebraicznych równań liniowych.

2

Analiza błędów i zbieŜność rozwiązań. Błędy dyskretyzacji. Metody zwiększenia dokładności

obliczeń. 4


godzin Wprowadzenie do programu Abaqus 6.6SE. Tworzenie modelu geometrycznego, nadawanie

warunków brzegowych, wizualizacja wyników obliczeń. 6

Warunki brzegowe. Modelowanie obciąŜenia skupionego i ciągłego, modelowanie obciąŜeń powierzchniowych, modelowanie warunków utwierdzenia (symetria oraz antysymetria),

modelowanie więzów obrotowych.

6

Metody generowania siatek. Ocena poprawności dyskretyzacji modelu MES, porównanie

elementów z liniową oraz kwadratową funkcją kształtu. 3

Zastosowanie elementów 2-wymiarowch. Elementy powłokowe, analiza konstrukcji przy

wykorzystaniu płaskiego stanu odkształcenia oraz płaskiego stanu napręŜenia, modelowanie

części osiowosymetrycznych.

3

Zastosowanie elementów 3-wymiarowch. Elementy wyŜszego rzędu. 3

Analiza drgań własnych. Wyznaczanie częstości i postaci drgań konstrukcji inŜynierskich. 3

Analiza wyboczenia konstrukcji. Wyznaczanie postaci oraz obciąŜenia krytycznego. 3

Analiza napręŜeń i odkształceń termicznych. Wykorzystanie wyników analizy termicznej do

wyznaczania napręŜeń i przemieszczeń konstrukcji. 3

Analizy wytrzymałościowe konstrukcji inŜynierskich (ćwiczenia praktyczne) 15


Podstawowa: 1. Rakowski G., Kacprzyk Z.: Metoda Elementów Skończonych w mechanice konstrukcji, Oficyna

Wydawnicza PW., Warszawa 2005

2. Rusiński E., Czmochowski J., Smolnicki T.: Zawansowana metoda elementów skończonych w

konstrukcjach nośnych, Oficyna Wydawnicza PWroc., Wrocław 2000

Uzupełniająca: 1. Instrukcje do ćwiczeń (materiały wewnętrzne Katedry PKM)

2. Osiński J.: Obliczenia wytrzymałościowe elementów maszyn z zastosowaniem metody elementów

skończonych, Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa 1997

7. Autor programu: dr inŜ.Grzegorz PoniewaŜ




Studia stacjonarne

Napędy mechaniczne


tygodniowo


W 1E 2 6

P 2 2

1. Przedmioty wprowadzające wraz z wymaganiami wstępnymi Komputerowa grafika inŜynierska

Teoria projektowania maszyn

Podstawy konstrukcji maszyn

2. ZałoŜenia i cele przedmiotu Zapoznanie studentów z problematyką związaną z podstawowymi zasadami konstruowania

napędów mechanicznych w szczególności przekładni zębatych kątowych, przekładni

ślimakowych, przekładni pasowych oraz sprzęgieł.

3. Metody dydaktyczne Wykład z wykorzystaniem nowoczesnych metod multimedialnych. Ćwiczenia projektowe z

wykorzystaniem oprogramowania CAD/CAM/CAE

4. Forma i warunki zaliczenia przedmiotu Egzamin pisemny w postaci testu, uzyskanie oceny pozytywnej.

Ćwiczenia projektowe – wykonanie projektu układu napędowego.



godzin Przekładnie zębate kątowe. Rodzaje uzębień kół stoŜkowych : proste, skośne, kołowo-łukowe.

Kąt stoŜka podziałowego i jego związek z przełoŜeniem przekładni. Geometria koła stoŜkowego

z zębami prostymi oraz przekładni kątowej ortogonalnej. Korekcja P-O przekładni kątowej.

Przekładnia zastępcza z kołami walcowymi o zębach prostych. Zastępcza liczba zębów.

Czołowy wskaźnik przyporu przekładni zastępczej. Obliczenia wytrzymałościowe przekładni

kątowej w oparciu o przekładnię zastępczą.

4

Przekładnie ślimakowe. Rodzaje przekładni ślimakowych. Materiały stosowane do wykonania

ślimaków oraz kół ślimakowych. Geometria ślimaka walcowego spiralnego. Parametry

geometryczne koła ślimakowego : średnice, kąt opasania, szerokości wieńca, kąt pochylenia linii

zęba. Korekcja konstrukcyjna przekładni ślimakowej. PrzełoŜenie przekładni ślimakowej.

Rozkład sił w zazębieniu ślimaka i ślimacznicy. Sprawność zazębienia przekładni. Wpływ kąta

wzniosu i współczynnika tarcia w zazębieniu na sprawność zazębienia. Samohamowność przekładni ślimakowej. Obliczenia wytrzymałościowe oraz cieplne przekładni ślimakowej.

4

Przekładnie pasowe. Rodzaje przekładni pasowych oraz ich zalety i wady. Przekładnia pasowa z

paskami klinowymi: zasady projektowania przekładni, wyznaczanie liczby pasków. Przekładnia

pasowa z pasem zębatym. Geometria pasa zębatego, kół pasowych oraz przekładni. Liczba

zębów zazębionych z pasem. Obliczenia wytrzymałościowe przekładni i zasady projektowania.

3

Sprzęgła. Układ napędowy i jego model dynamiczny. Redukcja mas i momentów strony czynnej

i biernej układu napędowego. Równania ruchu strony czynnej i biernej w przypadku sprzęgła

sztywnego. Moment obrotowy obciąŜający sprzęgło. Współczynnik przeciąŜenia. Dobór

wielkości sprzęgła w oparciu o moment obliczeniowy.

4

B. Treść ćwiczeń projektowych Tematyka zajęć Liczba

godzin Ćwiczenia projektowe dotyczą wykonania obliczeń konstrukcyjnych oraz dokumentacji

projektowej w postaci modeli części 3D i ich złoŜenia w przypadku układu napędowego

złoŜonego z silnika elektrycznego, sprzęgła oraz przekładni kątowej z kołami stoŜkowymi o

zębach prostych lub przekładni ślimakowej. Wykonanie dokumentacji technicznej.

30


Podstawowa: 1. Dietrich M., red. Podstawy Konstrukcji Maszyn, WNT, Warszawa, 1999

2. Mazanek E., Przykłady obliczeń z podstaw konstrukcji maszyn, tom 1,2, WNT, Warszawa, 2005

3. Dziama A., Michniewicz M., Niedźwiedzki A., Przekładnie zębate, PWN, Warszawa, 1989

4. Knosala R. i inni, Podstawy konstrukcji Maszyn, przykłady obliczeń, WNT, Warszawa, 2000

5. Osiński Z., Sprzęgła i hamulce, PWN, Warszawa, 1985

Uzupełniająca: 1. Czarnigowski J. i inni, Podstawy Konstrukcji Maszyn, cz. 1, zbiór zadań, Instytut Zastosowań Techniki,

Sp z o.o., Lublin, 2005

2. Banaszek J. Jonak J., Podstawy Konstrukcji Maszyn. Wprowadzenie do projektowania przekładni

zębatych i doboru sprzęgieł mechanicznych, Wydawnictwa Politechniki Lubelskiej, 2008

3. Maziarz M., Kuliński S., Obliczenia wytrzymałościowe przekładni zębatych według norm ISO, AGH

Kraków, 1999

7. Autor programu: dr inŜ. Leszek Kuśmierz




Studia stacjonarne

Podstawy optymalizacji konstrukcji


tygodniowo Liczba punktów ECTS

W 1E 2 6

P 2 2

1. Przedmioty wprowadzające wraz z wymaganiami wstępnymi Podstawy konstrukcji maszyn, Teoria konstrukcji, Podstawy teorii maszyn i mechanizmów,

Mechanika techniczna, Matematyka i metody numeryczne, Komputerowe wspomaganie prac

inŜynierskich.

2. ZałoŜenia i cele przedmiotu Zapoznanie się z podejściem optymalizacyjnym w projektowaniu inŜynierskim i

konstruowaniu maszyn, zdobycie umiejętności formułowania i rozwiązywania zadań

optymalnego konstruowania.

3. Metody dydaktyczne Wykład – podstawy teoretyczno-metodologiczne, projektowanie – rozwiązywanie

przykładowych zadań optymalnego projektowania w formie zajęć seminaryjno-

projektowych.

4. Forma i warunki zaliczenia przedmiotu Aktywny udział w zajęciach projektowych, wykonanie wybranych zadań projektowych,

pozytywna ocena z egzaminu.




godzin Wprowadzenie. Ogólna metodologia konstruowania maszyn. Podejście optymalizacyjne w

konstruowaniu. 1

Zagadnienia i przykłady modelowania matematycznego konstrukcji maszyn. 2

Kryteria konstruowania optymalnego. 1

Model konstrukcji w optymalizacji jednokryterialnej i jego elementy. 2

Formułowanie zadań konstruowania optymalnego. 2

Rozwiązywanie zadań optymalizacji jednokryterialnej konstrukcji. Metody matematyczne

poszukiwania rozwiązań optymalnych. 2

Interpretacja wyników i ich wykorzystanie w konstruowaniu. 1

Optymalizacja wielokryterialna, model optymalizacyjny konstrukcji. Formułowanie zadań polioptymalizacji.

2

Rozwiązywanie zadań polioptymalizacji, interpretacja wyników, rola ekspertów i podejścia

niesformalizowanego. 2

B. Treść ćwiczeń projektowych


godzin Realizacja tematów z zakresu modelowania matematycznego konstrukcji. 4

Formułowanie zadań optymalizacji prostych konstrukcji elementów maszyn i mechanizmów. 6

Ćwiczenia rachunkowe i badanie symulacyjne optymalizacyjnych modeli konstrukcji. 4

Rozwiązywanie prostych zadań optymalizacji w konstruowaniu. 6

Formułowanie zadań optymalizacji wielokryterialnej w konstruowaniu, analiza kryteriów, dobór

postaci funkcji celu i współczynników wagi. 6

Interpretacja konstrukcyjna rozwiązań modeli optymalizacyjnych. 4


Podstawowa: 1. Ostwald M.: Podstawy optymalizacji konstrukcji. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, 2005.

2. Osiński Z., Wróbel J.: Teoria konstrukcji maszyn. PWN, Warszawa 1999.

3. Stachurski A., Wierzbicki A.: Podstawy optymalizacji. Oficyna wydawnicza Politechniki

Warszawskiej, 2001.

4. Findeisen W., Szymanowski J., Wierzbicki A.: Teoria i metody obliczeniowe optymalizacji. PWN,

Warszawa 1980. BNI – Biblioteka Naukowa InŜyniera.

Uzupełniająca: 1. Kowalski J.: Modelowanie obiektów konstrukcyjnych w projektowaniu optymalnym.

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1983.

2. Stachurski A.: Wprowadzenie do optymalizacji. Oficyna Wydawnicza PW, 2009.

7. Autor programu: dr inŜ. Konrad Pylak




Studia stacjonarne

Zarządzanie dokumentacją w systemach CAD

Semestr Rodzaj zajęć Liczba godzin tygodniowo Liczba punktów

6 W 1 1

1. Przedmioty wprowadzające wraz z wymaganiami wstępnymi Elementy systemu komputerowego wspomagania projektowania, ich przeznaczenie i

struktura.

2. ZałoŜenia i cele przedmiotu Rodzaje dokumentów wiąŜących poszczególne etapy projektowania w systemach CAD;

hierarchia dokumentów i kierunek ich przepływu. Archiwizacja i wprowadzanie zmian.

Zapoznanie z programami komputerowymi wspomagającymi zarządzanie dokumentacją.

3. Metody dydaktyczne Wykład multimedialny

4. Forma i warunki zaliczenia przedmiotu Zaliczenie na podstawie przygotowanej prezentacji multimedialnej lub opracowania pisemnego

na zadany temat



godzin Systemy jakości i ich wpływ na ogólne wymagania dotyczące obiegu dokumentów, obsługę procesów przepływu informacji i dokumentów w całej firmie (workflow).

2

Komputerowe systemy wspomagające, charakterystyka i moŜliwości zastosowań w tworzeniu

dokumentacji, projektowaniu, systemach produkcyjnych i magazynowych. 4

Modułowa budowa systemów. Gromadzenie, udostępnianie i wyszukiwanie róŜnego rodzaju

dokumentów powstających w firmie lub teŜ przychodzących z zewnątrz.

Precyzyjne wyszukiwania dokumentów wg róŜnych kryteriów.

2

Ustalenie hierarchicznego układu dokumentów dla kaŜdego poziomu, czy teŜ działu firmy.

Metryka określająca informacje ogólne dokumentu. 2

Rejestrowanie dokumentów, klasyfikowane, nadawanie numeru zbudowanego w oparciu

oklasyfikację dziesiętną. Subskrybowanie, wprowadzanie zmian. Udzielanie uprawnień na

róŜnych poziomach dla wielu uŜytkowników.

2

Integracja modułów systemów przepływu dokumentacji z innymi modułami systemu ISOF. 1

Oprogramowanie do elektronicznej kontroli procesów produkcyjnych, tworzenie otwartej

architektury systemu zapewniającego moŜliwość integracji z urządzeniami zewnętrznymi i

automatyzację pewnych procesów wykonywanych w ramach obsługi zlecenia.

2


Podstawowa: 1. Bral W.: Obieg i ochrona dokumentów w zarządzaniu jakością, środowiskiem i bezpieczeństwem

informacji. Wydawca: Difin, 2008.

2. Majsterkiewicz I.: Schemat obiegu dokumentów w firmie. Ośrodek Doradztwa i Doskonalenia Kadr,

2001.

Uzupełniająca: 1. Kowalczyk J.: Konsultant w dziedzinie zarządzania jakością. Wydawnictwo Politechniki Warszawskiej,

2000.

7. Autor programu: dr inŜ. Aleksander Nieoczym




Studia stacjonarne

Programowanie obiektowe (przedmiot obieralny)

Semestr Rodzaj zajęć Liczba godzin tygodniowo Liczba punktów

6 W 1 1

1. Przedmioty wprowadzające wraz z wymaganiami wstępnymi Podstawy informatyki: podstawowe informację o programowaniu, rodzaje zmiennych, zapis

działań matematycznych, podstawy języka C.

2. ZałoŜenia i cele przedmiotu Obecnie prace inŜynierskie bardzo często oparte są na działaniach modułowych, tzn. dana

grupa inŜynierów (lub pojedynczy pracownik) pracuje nad pojedynczym elementem (lub

podzespołem) równolegle do prac prowadzonych nad elementami współpracującymi z

projektowanym elementem. Wymusza to odpowiednią wymianę danych, załoŜeń i zmian

między zespołami. Do prac tych moŜna wykorzystać filozofię związanych

z programowaniem obiektowym, czyli oprogramowaniem opartym na współpracujących ze

sobą modułach. Celem przedmiotu jest przedstawienie metodologii programowania

obiektowego ze szczególnym naciskiem na metodykę systematyzacji zapisu formalnego.

3. Metody dydaktyczne Wykład: prezentacje multimedialne.

4. Forma i warunki zaliczenia przedmiotu Wykład: zaliczenie w formie pisemnej. Warunkiem zaliczenia jest wykazanie się znajomością odpowiedniej ilości wiedzy.



godzin Pojęcia podstawowe. Definicje pojęć programowania obiektowego, klas, struktur, usług,

parametrów. 2

Klasa i obiekt. Cechy charakterystyczne oraz róŜnice. Operatory klas, referencje, struktury

wewnętrzne, konstruktory i destruktory oraz zastosowanie klas i obiektów. 4

Pojęcie polimorfizmu i dziedziczenia. Klasy bazowe i pochodne, zastosowanie konstruktorów i

destruktorów, dostęp do parametrów. 4

Podstawy analizy obiektowej. Określanie klas i obiektów, struktur, tematów, atrybutów oraz

usług. 3

Formalizacja zapisów projektu obiektowego. Znane metody zapisu formalnego projektu

obiektowego. Język zapisu UML. 2


Podstawowa: 1. Coad P., Yourdon E. Analiza obiektowa Oficyna Wydawnicza READ ME, Warszawa 1994

2. Booch G., Rumbaugh J., Jacobson I. UML przewodnik uŜytkownika Wydawnictwo Naukowo-

Techniczne, Warszawa 2001

Uzupełniająca: 1. Josuttis N.M. C++ Programowanie zorientowane obiektowo. Vademecum profesjonalisty Helion,

Gliwice 2003

7. Autor programu: dr inŜ. Jacek Czarnigowski




Studia stacjonarne

Podstawy projektowania systemów mechatronicznych


tygodniowo Liczba punktów ECTS

W 1 1 7

P 3 3

1. Przedmioty wprowadzające wraz z wymaganiami wstępnymi Podstawy Konstrukcji Maszyn; umiejętność przeprowadzenia obliczeń konstrukcyjnych i

wykonania dokumentacji technicznej elementów maszyn i złoŜeń podstawowych zespołów

maszyn takich jak: węzły łoŜyskowe, sprzęgła, przekładnie. Teoria Maszyn i Mechanizmów:

umiejętność tworzenia schematów strukturalnych i kinematycznych mechanizmów oraz

przeprowadzenia analizy strukturalnej, kinematycznej i dynamicznej mechanizmu.

2. ZałoŜenia i cele przedmiotu Poznanie podstawowych prawideł projektowania systemów mechatronicznych, praktyczne

wykonanie projektu prostego systemu mechatronicznego.

3. Metody dydaktyczne Wykład audiowizualny i klasyczny, ćwiczenia w komputerowej pracowni projektowej.

4. Forma i warunki zaliczenia przedmiotu Zaliczenie wykładu odbywa się na podstawie pisemnego sprawdzianu. Warunkiem zaliczenia

ćwiczeń projektowych jest samodzielne wykonanie, w czasie zajęć na pracowni, dokumentacji

technicznej i obrona zadanego projektu systemu mechatronicznego. Projekty o większej

pracochłonności mogą być wykonywane przez grupę kilku studentów, ale nie mogą być wykonywane poza pracownią. Studenci otrzymują propozycję tematów projektowych, ale mogą teŜ zgłaszać własne tematy.



godzin Podstawowe pojęcia mechatroniki, modele w projektowaniu systemów, opis procesowy

systemów mechatronicznych. 2

Analiza i synteza strukturalna i kinematyczna wieloczłonowych systemów mechanicznych. 2

Sensory i tory pomiarowe: wymagania, scalanie funkcji, charakterystyki statyczne układów

pomiarowych, zasady pomiaru wielkości kinematycznych i dynamicznych. 2

Pomiar drogi i kąta: metody potencjometryczne, indukcyjne, pojemnościowe, ultradźwiękowe,

magnetostrykcyjne, inkrementalne. 2

Pomiar prędkości: systemy pomiaru przyspieszenia. Pomiar siły i momentu pary sił. 2

Tory pomiarowe: pomiary wielkości analogowych i dyskretnych. 2

Przetwarzanie danych procesowych: algorytmy przetwarzania w czasie rzeczywistym, analiza

sygnałó. 3

B. Treść ćwiczeń projektowych Tematyka zajęć Liczba

godzin Opracowanie projektu systemu mechatronicznego.

Przykładowe tematy:

1)-Mechatroniczne stanowisko do badań trwałościowych wybranych przekładni zębatych.

(walcowych, stoŜkowych, obiegowych, ślimakowych)

2)-Mechatroniczne stanowisko do badania przekładni pasowej.

3)-Mechatroniczne stanowisko do badania sprzęgła lub grupy sprzęgieł.

4)-Mechatroniczne stanowisko do badania sprawności połączeń gwintowych.

5)-Mechatroniczne stanowisko do wyznaczania charakterystyk elementów podatnych.

6)-Projekt robota kroczącego.

7)-Projekt maszyny dozującej substancje płynne.

8)-Projekt maszyny dozującej substancje sypkie.

9)-Projekt maszyny pakującej.

10)Projekt wybranego podzespołu maszyny ogrodniczej lub rolniczej. Zastąpienie zespołu

tradycyjnego systemem mechatronicznym.

45


Podstawowa: 1. Heiman B.: Mechatronika. Komponenty, metody, przykłady. PWN Warszawa 2001.

2. Zieliński P.: Cyfrowe przetwarzanie sygnałów. WKŁ Warszawa 2007.

Uzupełniająca: 1. Giergiel J.: Modelowanie i sterowanie mobilnych robotów przemysłowych. PWN Warszawa 2002.

2. Jonak J., Kisiel J., Pylak K.: Wykorzystanie rozwiązań pneumotronicznych w projektowaniu stanowisk

do badań charakterystyk sprzęgieł i wałów. XXII Sympozjon Podstaw Konstrukcji Maszyn, tom3 s121-

128. Gdynia-Jurata 2005.

3. Jonak J., Kisiel J., Pylak K., : Rozwój zastosowań pneumotroniki, Maszinostrojenije i technosfiera XXI

wieka, Sbornik trudow XII MieŜduarodnoj nauczno-techniczeskoj konfierencji, 12-17 września 2005

Sewastopol, Donieck 2005 t.5 , str. 101-105.

4. Jonak J., Kisiel J., Pylak K.: Pneumotroniczne stanowisko badawcze do pomiarów wielkości

mechanicznych, Teoria Maszyn i Mechanizmów t.2, Zielona Góra 2006, str. 59-64

5. Jonak J., Kisiel J., Pylak K.: Pneumotronika w projektowaniu urządzeń do badań i kontroli zespołów

maszynowych, Przegląd Mechaniczny nr 12/2006 VII Konferencja Naukowa i V Sympozjum

Doktoranckie „Technologiczne systemy informacyjne w inŜynierii produkcji i współczesne technologie

w budowie maszyn”, Kazimierz Dolny 2006 r., str. 79-82

6. Kisiel J., Pater Z.: Metoda opomiarowania podstawowych parametrów procesu walcowania

poprzeczno-klinowego. Obróbka Plastyczna Metali Nr 5, 1998, s 29-36.

7. Kisiel J., Wituszyński K.: Komputerowe tory pomiarowe w badaniach systemów mechanicznych. III

SZKOŁA komputerowego wspomagania projektowania, wytwarzania i eksploatacji. Wojskowa

Akademia Techniczna – Szczyrk 10-14 maja 1999r. materiały konferencyjne s. 613-621.

8. Kacprzyk J.: Wieloetapowe sterowanie rozmyte. WNT Warszawa 2001

9. Morecki A., Knapczyk J.: Podstawy robotyki. Teoria i elementy manipulatorów i robotów. WNT

Warszawa 1999.

10. Zielińska T.: Maszyny kroczące. PWN Warszawa 2003.

7. Autor programu: dr inŜ. Janusz Kisiel




Studia stacjonarne

Komputerowe systemy wspomagania wytwarzania CAM


tygodniowo


W 1 1 7

l 3 3

1. Przedmioty wprowadzające wraz z wymaganiami wstępnymi Komputerowe wspomaganie projektowania (tworzenie geometrii wyrobu, modelowanie

bryłowe, wymiarowanie, import-eksport modeli), Technologia maszyn, Obróbka

skrawaniem.

2. ZałoŜenia i cele przedmiotu Celem przedmiotu jest przygotowanie przyszłych inŜynierów programowania obrabiarek

sterowanych numerycznie.

3. Metody dydaktyczne Wykłady wzbogacone prezentacjami multimedialnymi. Zajęcia laboratoryjne z

wykorzystaniem komputerów oraz specjalistycznego oprogramowania, tablicy interaktywnej

oraz projektora multimedialnego.

4. Forma i warunki zaliczenia przedmiotu Wykład – egzamin

Laboratorium – projekt procesu technologicznego na obrabiarkę CNC wspomaganego

komputerowo



godzin Komputerowe środowiska programowe CAM. Rys historyczny sterowań numerycznych. Pojęcia

podstawowe (sterowanie numeryczne NC, CNC, DNC, obrabiarka sterowana numerycznie i jej

cechy charakterystyczne, wymagania stawiane obrabiarkom CNC, układ sterowania

numerycznego (USN)).

2

Budowa i przetwarzanie informacji w USN, wymagania stawiane USN, rodzaje USN –

sterowanie punktowe, odcinkowe, kształtowe, rodzaje USN (Sinumeric, Fanuc, Heidenhain,

Mazatrol, Pronum, NUMS, i inne.)

2

Układy pomiarowo kontrolne obrabiarek CNC (przemieszczenia, połoŜenia, pomiaru narzędzia i

przedmiotu obrabianego – selsyny, rewolwery, przetworniki obrotowo impulsowe, sondy

pomiarowe narzędziowe i przedmiotowe), osie sterowane numerycznie obrabiarek CNC –

oznaczenie i ich identyfikacja, punkty charakterystyczne (zerowe, referencyjne).

2

Struktura programu sterującego pracą obrabiarki CNC (bloki informacji, słowo, adres słowa,

liczba kodowa itd), Instrukcje wchodzące w skład bloku informacji (porządkowe N,

przygotowawcze G, geometryczne X, Y, Z, A, B, C, I, J, K, technologiczne, F, S, T, pomocnicze

M), funkcje modalne i niemodalne, rodzaje programowania obrabiarek – kryteria podziału oraz

2

metody, systemy komputerowego wspomagania programowania CAM, programowanie w

układzie współrzędnych kartezjańskich i biegunowych, programowanie w układzie absolutnym i

inkrementalnym.

Charakterystyka procesu obróbki na tokarce CNC (przygotowanie obrabiarki, zasady uzbrajanie

głowicy narzędziowej, wrzeciono przechwytujące, konik), mocowanie narzędzi i przedmiotów

obrabianych na tokarkach CNC, kolizje, kontur programowany a kontur uzyskany po obróbce

(charakterystyka punktu sterowanego podczas toczenia), obróbka gwintów, rowków i podcięć.

2

Struktura programu sterującego pracą frezarki CNC, omówienie działania instrukcji

wchodzących w skład bloku informacji a w szczególności: znaczenie poszczególnych instrukcji

przygotowawczych G i pomocniczych M, parametrów interpolacji kołowej IJK, definiowanie

wartości parametrów interpolacji kołowej IJK (przykłady), przykłady instrukcji modalnych i

niemodalnych oraz realizowanych przed i po funkcji przejść, korekcja narzędzi do obróbki na

prawo lub lewo od konturu: cel i zasady jej stosowania (G41,G42, G40), kwadranty.

2

Metody i zasady programowania obrabiarki, zasady programowania w układzie absolutnym i

inkrementalnym (G90,G91), ustalanie punktu zerowego w układzie absolutnym i

inkrementalnym (G54, G59), definiowanie stałej prędkości skrawania: cel i semantyka zapisu

instrukcji G96, G92, S, punkt wymiany narzędzia -dlaczego jest taki waŜny?. Cykle obróbkowe,

sposób definiowania cyklu i jego realizacja na maszynie, instrukcje wywołania cyklu.

3


godzin Wprowadzenie do modułu CAM wytwarzania 3-osiowego. Budowa sekwencyjna programu

obróbki opracowanego w NX. Wprowadzenie do interfejsu uŜytkownika modułu Manufacturing

w NX. Narzędzia dostępne w module Manufacturing w NX. Parametryzacja narzędzi w NX.

Parametryzacja magazynu narzędziowego w NX. Zasady przypisywania numeru narzędzia

w magazynie narzędziowym.

4

Frezowanie metodą Cavity Mill. Zasady generowania ścieŜek w operacji Cavity Mill. Dostęp

i ustawienia Operation NAVIGATORA. Rodzaje widoków i sposobów wyświetlania

w Operation NAVIGATORZE. Wybór geometrii poddanej obróbce i półfabrykatu. Opcje

i sposoby definiowania dróg wejścia i wyjścia narzędzia. Automatyczne definiowanie dróg

wejścia i wyjścia narzędzia.

6

Zawansowane opcje funkcji Cavity Milling. Definiowanie poziomów obróbki. Koordynaty

w module Manufacturing w NX. Dodawanie elementów dodatkowych układów współrzędnych.

Wizualizacja generowanych operacji w NX (ISV). Sposoby wizualizacji ścieŜek narzędzi.

Sposoby wyświetlania dynamicznej trójwymiarowej ścieŜki narzędzia. Ustawienia wizualizacji

generowanych ścieŜek.

6

Frezowanie metodą Planar Milling. Zastosowanie operacji Planar Milling. Wprowadzenie od

frezowania metodą Profiling. Zasady i sposoby definiowania obszarów wyłączonych z

frezowania. Frezowanie metodą Face Milling. Rodzaje geometrii uŜytych w operacji Face

Milling. Metody generowania dróg cięcia w Face Milling. Definiowanie geometrii otaczających

oraz geometrii bezpiecznych w Face Milling. Frezowanie wielu muliti powierzchni w Face

Milling w jednej operacji. Kontrolowanie drób wejścia i wyjścia narzędzia w materiał w

operacji Face Milling. Definiowanie i róŜnice w sposobach definiowania kroków zagłębiania

narzędzia w materiał. Dodatkowe techniki generowania drób obróbki w operacji Face Milling.

6

Operacja typu Drilling. Definiowanie geometrii do operacji wiercenia. Cykle wiercenia w NX.

Charakterystyka typów cykli wiercenia. Ustawienia parametrów cykli wiercenia. Ustawienia

powierzchni bezpiecznej w operacji wiercenia w NX.

6

Rodzaje narzędzi uŜywanych w operacji Dribling. Kreowanie narzędzi do wiercenia. Wiercenie

otworów głębokich. Głębokość wiercenia - definiowanie i sposoby zagłębiania.

Optymalizowanie operacji wiertarskich. Porównanie sposobów generowanych ścieŜek w

operacjach wiercenia.

6

Frezowanie tekstu – grawerowanie. Narzędzia Path Information Output. Tworzenie

dokumentacji procesu obróbki i technologii wytwarzania elementu w NX. Rodzaje bibliotek w

module Manufacturing w NX.

6

Wprowadzenie do bibliotek CAM. Biblioteki narzędzi. Biblioteki obrabiarek. Biblioteki

materiałów obrabianych. Biblioteki materiałów skrawających. Biblioteki metod obróbki i

zalecanych warunków obróbki.

5


Podstawowa: 1. Kaźmierczak M., Kolka A., Kosmol J. (red.), Słupik H.: Programowanie obrabiarek sterowanych

numerycznie. Wyd. Politechniki Śląskiej Gliwice, 2007r.

2. Grzesik W., Niesłony P., Bartoszczuk M.: Programowanie Obrabiarek NC/CNC. WNT, Warszawa,

2006r.

3. Honczarenko J.: Elastyczna automatyzacja wytwarzania. Obrabiarki i systemy obróbkowe, WNT 2000.

4. Kosmol J.: Automatyzacja obrabiarek i obróbki skrawaniem. Wyd. WNT Warszawa 1999.

5. Podstawy obróbki CNC , MTS, Wyd. Rea, 2004 r.

6. Programowanie obrabiarek CNC – Toczenie, MTS, Wyd. Rea, 2004r.

7. Programowanie obrabiarek CNC – Frezowanie, MTS, Wyd. Rea, 2004r.

Uzupełniająca: 1. Instrukcja obsługi systemu NX

2. Instrukcja obsługi systemu MTS 3. Stach B.: Podstawy programowania obrabiarek sterowanych numerycznie, Wydawnictwa Szkolne i

Pedagogiczne – WSiP.

4. Lipski J.: Automatyzacja maszyn technologicznych- Wyd. PL Lublin 1987.

7. Autor programu: dr inŜ. Jerzy Józwik (Katedra Podstaw InŜynierii Produkcji)

katedra podstaw konstrukcji maszyn

Documents