Detail předmětu

Počítačové modelování a rapid prototyping

FSI-HRAAk. rok: 2024/2025

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.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Garant předmětu

doc. Ing. Jan Zouhar, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav strojírenské technologie (ÚST)

Vstupní znalosti

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.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

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.
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.

Učební cíle

Předmět teoreticky seznámí studenty s principy počítačové podpory konstruování, s technologiemi rychlé výroby prototypů a reversním inženýsrtvím -3D skenováním
Studenti získají přehled o možnostech systémů CAD a technologiích rychlé výroby prototypů v procesu vývoje, konstrukce a výroby prototypů a techikami 3D skenování.

Studijní opory

E learning - Moodle

Základní literatura

MURRAY, J.D; VANRYPER W. Ecyklopedie grafických formátů – druhé vydání. 2. vyd. Brno: Computer Press, 1997. 917 s. ISBN 80-7226-033-2
MCMAHON, CH., BROWNE, J. CAD/CAM – principles, practice and manufacturing management. 2.vyd. Harlow: Pearson Edication Limited. 1998. 643s. ISBN 0-2001-17819-2
SALOMON, D. Computer Graphics and Geometric Modeling. Springer, 1999. 833 s. ISBN 0-387-98682-0
ŽÁRA, J.; BENEŠ; B.; FELKEL, P. Moderní počítačová grafika. Brno: Computer Press, 1998. 433 s. ISBN 80-7226-049-9

Doporučená literatura

MCNEEL, R. Rhinoceros – NURBS Modeling for Windows. Robert McNeel&Associates, 1999 (EN)
Pro/Engineer. Základy systému. Přerov: Rand Technologies, 1999
SolidWorks. TeacherGuite. Concord: Solid Works Corporation, 2001
TICKOO, Sham. CATIA: kompletní průvodce. Brno: Computer Press, 2012, 696 s. : il. ISBN 978-80-251-3527-3. (CS)
TurboCAD Verze 8 – Kompletní uživatelský manuál. IMSI, 2001

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-STG-P magisterský navazující

    specializace STM , 2 ročník, letní semestr, povinný
    specializace MTS , 2 ročník, letní semestr, povinný
    specializace STG , 2 ročník, letní semestr, povinný

  • Program C-AKR-P celoživotní vzdělávání v akr. stud. programu

    specializace CLS , 1 ročník, letní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Lukáš Gregor
doc. Ing. Jan Zouhar, Ph.D.

Osnova

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

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jan Zouhar, Ph.D.
Ing. Lukáš Gregor

Osnova

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