Počítačové modelování a rapid prototyping (FSI-HRA)

Akademický rok 2022/2023

Garant:	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:
Přednáška	13 × 2 hod.	nepovinná
Cvičení s počítačovou podporou	13 × 2 hod.	povinná
Osnova:
Přednáška	Počítačová podpora konstruování zařazení do výrobního procesu Metody reverzního inženýsrtví a jejich využití v praxi Metody Rapid Inspection 3D skennery - principy 3D skennery - rozdělení Metody reverzního inženýrství Aditivní výroba - začlenění do výrobního procesu Principy 3D tisku - profesionální využití Druhy 3D tiskáren 3D tisk kovů a zpracování dílů Topologická optimalizace, generativní design

Cvičení s počítačovou podporou	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 modelování 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. TICKOO, Sham. CATIA: kompletní průvodce. Brno: Computer Press, 2012, 696 s. : il. ISBN 978-80-251-3527-3.
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
5. MCNEEL, R. Rhinoceros – NURBS Modeling for Windows. Robert McNeel&Associates, 1999

Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program	Forma	Obor	Spec.	Typ ukončení	Kredity	Povinnost	St.	Roč.	Semestr
CŽV	prezenční studium	CZV Základy strojního inženýrství	--	kl	4	Povinný	1	1	L
N-STG-P	prezenční studium	STM Strojírenská technologie a průmyslový management	--	kl	4	Povinný	2	2	L
N-STG-P	prezenční studium	MTS Moderní technologie osvětlovacích soustav	--	kl	4	Povinný	2	2	L
N-STG-P	prezenční studium	STG Strojírenská technologie	--	kl	4	Povinný	2	2	L