Konstruování a CAD - pokročilí (FSI-4KD)

Cílem předmětu Konstruování a CAD je syntéza a praktická aplikace dílčích vědomostí získaných v předchozích konstrukčních k rozborce a analýze vybraného strojního celku (např. hydraulický zvedák, pístový kompresor apod.). Následně je student postaven před problém, kdy je třeba dimenzovat analyzovaný strojní celek pro nové vstupní podmínky, např. vyšší výkon. Studenti zpracovávají zadaný konstrukční úkol po etapách. V průběhu řešení je vybraná strojní součást, např. hřídel, navržena a zkontrolována s využitím analytického výpočtu a MKP modulu programu Autodesk Inventor a výsledky jsou následně srovnány za účelem pochopení vhodnosti využití obou přístupů v návrhovém procesu. Důraz je kladen také na schopnost obhájit navržené řešení formou konzultace s vyučujícím a prezentaci výsledků práce v technické zprávě. Absolventi budou schopni rozměrově a funkčně navrhnout konstrukci složitějšího soustrojí složeného z více základních normalizovaných i nenormalizovaných strojních součástí, posoudit funkčnost návrhu a obhájit navržené řešení. 

Získané kompetence:

Schopnost analyzovat funkci složitějšího strojního celku a jeho klíčových strojních součástí.

Schopnost samostatného a tvůrčího myšlení v rámci zadaného konstrukčního úkolu s možností uplatnění originálního řešení problému.

Schopnost individuálně diskutovat navržené řešení, prezentovat a obhájit jej.

Schopnost návrhu konstrukčního celku s využitím metodického přístupu, který zahrnuje analýzu úkolu, sběr informací, návrh variant, výběr optimálního řešení a zpracování základních inženýrských analýz, tvorbu technické dokumentace, 3D modelu a vypracování technické zprávy.

Schopnost základního posouzení technologičnosti konstrukčního řešení.
Pokročilá schopnost využití CAD programů s 3D modelářem a výpočetních nástrojů pro návrh rozměrů standardních strojních konstrukčních prvků. 

Pokročilá znalost náležitostí výkresu součástí a montážních jednotek. Znalost normalizovaných strojních prvků a jejich užití. Znalost konstrukčních řešení pro ukládání rotačních součástí. Pokročilá znalost dostupného CAD systému s 3D modelářem, preferovaný je Autodesk Inventor.

Kurz seznamuje studenty s moderními metodami konstruování v praktické aplikaci na vybraný strojní celek formou individuálního semestrálního projektu s využitím prvků problémově orientované výuky. Postup řešení se skládá ze zadání úkolu, sběru informací a analýzy reálného strojního celku, návrhu variant a výběru optimálního řešení, tvorby předvýrobní dokumentace vybraného uložení, vytvoření hybridní výkresové dokumentace vybraných součástí, a vypracování technické zprávy. Řešení projektu využívá možnosti licencovaného 3D modeláře Autodesk Inventor a dalších výpočetních nástrojů pro dimenzování vybraných konstrukčních prvků. Důraz je kladen také na praktickou stránku, kdy studenti mají za úkol rozebrat a analyzovat klíčové konstrukční uzly a popsat funkci vybraného strojního celku.

Předmět je vyučován formou cvičení, které je zaměřeno na praktické zvládnutí látky s důrazem na konzultační formu výuky, tj. probíhá diskuse nad problémem. Předpokládá se aktivní účast studentů ve cvičení a určitá samostatnost přípravy na hodinu z dostupných podkladů v e-learningu i mimo něj.

Student odevzdá zpracované řešení zadaného konstrukčního projektu v předepsaných výstupech – technická zpráva včetně analýzy strojního celku a srovnání dimenzování vybrané součásti s využitím analytického a numerického přístupu, návrhový výkres vybraného uložení, hybridní výrobní výkres vybrané součásti. Vyučující posoudí technickou a formální kvalitu výstupů a splnění zadaných cílů. Při hodnocení lze přihlédnout také k individuální práci studenta v průběhu semestru, tj. pasivita ve cvičení má negativní dopad na výsledné hodnocení. Jestliže je výsledek vyhovující, určí se výsledná kvalifikace v souladu se stupnicí ECTS.

Účast ve cvičeních je povinná a kontrolovaná. Tolerují se maximálně 2 omluvené absence bez náhrady.

• Základy metodiky konstruování, algoritmus řešení konstrukčního úkolu.


• Rozebrání a opětovné sestavení strojního celku, identifikace klíčových konstrukčních prvků a inspekce hlavních rozměrů. Analýza funkce klíčových konstrukčních částí.


• Seznámení s přídavným modulem pro Autodesk Inventor – Design accelerator. Seznámení s přídavným modulem pro Autodesk Inventor – Pevnostní analýza. Dimenzování rozměrů součástí, rozměrové a kontrolní výpočty.


• Tvorba technické dokumentace, užití návrhové a výrobní dokumentace. Hybridní výrobní dokumentace. Ekonomická rozvaha řešení.
  Zásady prezentace výsledků práce, tvorba průvodní technické dokumentace řešení.


• Pravidelné konzultace postupu řešení a průběžná kontrola práce studentů.