Počítačové modelování a rapid prototyping (FSI-HRA-K)

Akademický rok 2021/2022
Garant: doc. Ing. Jan Zouhar, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚST všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Předmět teoreticky seznámí studenty s principy počítačové podpory konstruování, s technologiemi rychlé výroby prototypů a reversním inženýsrtvím -3D skenováním
Výstupy studia a kompetence:
Studenti získají přehled o možnostech systémů CAD a technologiích rychlé výroby prototypů v procesu vývoje, konstrukce a výroby prototypů a techikami 3D skenování.
Prerekvizity:
Základní znalost konstruování strojních součástí a celků, zejména se zaměřením na technologii jejich výroby. Znalost ovládání PC a základy ovládání a práce v CAD systémech.
Obsah předmětu (anotace):
Předmět seznamuje studenty s moderními technologiemi a postupy používanými v procesu vývoje, konstrukce a výroby prototypu. V úvodu je vymezen pojem počítačová podpora konstruování a jeho zařazení do etap výrobního procesu. Je vysvětleno rozdělení systémů CAD do kategorií a objasněny možnosti využití jednotlivých kategorií s ohledem na způsob práce a modelovací nástroje, které obsahují, kladen je důraz na plošné modelování. Další část je věnována objasnění problematiky výroby prototypových součástí metodami rapid prototyping a aditive manufacturing s využitím metod reverzního inženýrství 3D skenování.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách.
Způsob a kritéria hodnocení:
Předmět je ukončen udělením klasifikovaného zápočtu. Student musí umět obhájit vhodnost výběru a postupu řešení, věcnou správnost výpočtové a dokumentační části zprávy. Hodnocena je i úroveň grafického a formálního zpracování.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Výuka ve cvičeních je povinná, kontrolu účasti provádí vyučující. Forma nahrazení výuky zameškané z vážných důvodů a ve zcela výjimečných případech je řešena individuálně s garantem předmětu.
Typ (způsob) výuky:
    Konzultace v kombinovaném studiu  1 × 17 hod. povinná                  
    Konzultace  1 × 35 hod. nepovinná                  
Osnova:
    Konzultace v kombinovaném studiu Počítačová podpora konstruování – zařazení systémů CAD do etap výrobního procesu
Pracoviště pro počítačovou podporu konstruování
Rozdělení systémů CAD do kategorií
Modelovací nástroje v systémech CAD
Vizualizace v systémech CAD
Drátový a objemový modelář
Plošný modelář
Tvorba výkresové dokumentace v systémech CAD
Reverzní inženýrství
Rychlá výroba prototypů
Komunikace mezi systémy CAD
Internet a systémy CAD
Výpočtové moduly v systémech CAD
    Konzultace Dotykové 3D skenování
3D Skenování malých objektů - strategie, praxe
3D Skenování velký objektů - strategie, praxe
Úprava skenovaných dat - opravy sítí
Základní vyhodnocení rozměrů a parametrů skenovaných dat
Rapid Inspection - geometrické a automatizované vyhodnocení
Pokročilé plošné nodelování
Rekonstrukce ploch - základní tvary a práce
Rekonstrukce ploch - volné plochy, pokročilé strategie práce
Metody rapid prototyping - software příprava dat
Metody rapid prototyping - praktické ukázku zařízení
Metody soft tooling
Topologická optimalizace dat, vnitřní struktury pro metody rapid prototyping
Literatura - základní:
1. SALOMON, D. Computer Graphics and Geometric Modeling. Springer, 1999. 833 s. ISBN 0-387-98682-0
2. ŽÁRA, J.; BENEŠ; B.; FELKEL, P. Moderní počítačová grafika. Brno: Computer Press, 1998. 433 s. ISBN 80-7226-049-9
3. MURRAY, J.D; VANRYPER W. Ecyklopedie grafických formátů – druhé vydání. 2. vyd. Brno: Computer Press, 1997. 917 s. ISBN 80-7226-033-2
4. MCMAHON, CH., BROWNE, J. CAD/CAM – principles, practice and manufacturing management. 2.vyd. Harlow: Pearson Edication Limited. 1998. 643s. ISBN 0-2001-17819-2
Literatura - doporučená:
1. MCNEEL, R. Rhinoceros – NURBS Modeling for Windows. Robert McNeel&Associates, 1999
2. Pro/Engineer. Základy systému. Přerov: Rand Technologies, 1999
3. SolidWorks. TeacherGuite. Concord: Solid Works Corporation, 2001
4. TurboCAD Verze 8 – Kompletní uživatelský manuál. IMSI, 2001
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
N-STG-K kombinované studium STG Strojírenská technologie -- kl 4 Povinný 2 2 L
N-STG-K kombinované studium STM Strojírenská technologie a průmyslový management -- kl 4 Povinný 2 2 L