450-4082/01 – Základy 3D modelování a aditivní výroby (Z3DMaAV)
| Garantující katedra | Katedra kybernetiky a biomedicínského inženýrství | Kredity | 3 |
| Garant předmětu | prof. Ing. Marek Penhaker, Ph.D. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Marek Penhaker, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinně volitelný typu B |
| Ročník | 1 | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2019/2020 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FEI | Určeno pro typy studia | navazující magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Cílem předmětu je seznámení posluchačů s možnostmi využití prostorového skenování, 3D modelování a technologiemi rapid prototypingu v průmyslovém designu. Cíle je dosaženo jednak výukou softwarových nástrojů a praktickým využíváním technologií optického skenování prostorových objektů a prototypového tisku reálných dílů, ale také zkušenostmi při realizaci složitějších projektů.
Vyučovací metody
Přednášky
Individuální konzultace
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Anotace
V předmětu se studenti seznámí s metodami návrhu a zpracování 3D dat, které mohou sloužit jako základ pro reverzní inženýrství nebo jsou jedním z kroků v návrhovém a výrobním procesu. Předmět základy 3D modelování a aditivní výroby seznámí studenty s komplexním pohledem na návrh a konstrukci prototypových zařízení. V předmětu se studenti osvojí dovednosti, které souvisí s řešením komplexních multidisciplinárních úloh elektrotechnických a strojních. Studentům budou demonstrovány rovněž příklady reálně řešených úloh a seznámí se s problémy a vlivy na realizaci. Zejména se studenti naučí definovat okrajové podmínky a výstupní požadavky na příkladové zařízení tak, aby byly schopni modelovat a realizovat potřebné 3D součásti. Osvojí si rovněž znalosti a dovednosti postupů 3D skenování určené pro ideové návrhy. Studenti se seznámí se zpracování naskenovaných dat s cílem získání přehledu pro budoucí konstrukční dovednost. Po obecném seznámení s technologiemi 3D tisku se studenti naučí připravovat data pro 3D tisk a vyzkoušejí si tiskovou úlohu.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Podmínky udělení zápočtu:
Student obdrží zápočet po dosažení min.51 bodů (max.100) za zpracování semestrálního projektu.
Pro udělení zápočtu je vyžadována povinná účast na cvičeních minimálně 80% z proběhlých vyučovacích hodin.
Výuka bude probíhat na počítačové učebně.
E-learning
Další požadavky na studenta
Pro udělení zápočtu je vyžadována povinná účast na cvičeních minimálně 80% z proběhlých vyučovacích hodin.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Přednášky:
1. Počítačová podpora konstruování – zařazení systémů CAD do etap výrobního procesu
2. Systémová metodologie, přístup myšlení, metody a postup návrhu).
3. Technika v systémovém pojetí, posuzování a hodnocení technických objektů.
4. Komplexní přístup k řešení problémů. Systémy souřadnic skenovacích a prototypových zařízení.
5. 3D skenery a jejich typy a použití.
6. Systémy CAD a modelovací nástroje.
7. Vizualizace v principy zobrazení v systémech CAD, volba měřítka.
8. Modely v plošném a objemovém pojetí.
9. Výrobní a sestavní výkresy, tvorba výkresové dokumentace v systémech CAD.
10. Reverzní inženýrství, principy, techniky a využití.
11. Příprava podkladů pro 3D additive manufacturing, konverze a formáty dat
12. Materiály a konstrukční možnosti prototypových materiálů pro 3D tisk
13. Realizace 3D prototypů, tvorba podpůrných konstrukcí
14. Začištění, povrchová úprava, kolorizace prototypů. Testování kompatibility s elektrotechnickým řešením.
Počítačová cvičení:
1. Seznámení se s pracovním prostředím, ovládání a principy 3D modelování v CAD, představení jednotlivých modulů softwaru Autodesk Inventor.
2. Prvky a tvorba jednoduché 2D a 3D geometrie – využití geometrických vazeb náčrtu, kót řízených rovnicemi, vizualizace geometrie modelu a jeho export,.
3. Základní prvky pro tvorbu 3D geometrie, tvorba jednoduchého modelu pro spojení elektrotechnického a strojního zařízení.
4. Základy tvorby 2D výkresové dokumentace, seznámení s pracovním prostředím modulu výkresové dokumentace, nastavení výkresu a pracovního prostředí.
5. Použití 3D skeneru, srovnání výstupů a chyby při skenování.
6. Příklady zpracování modelu reverzním inženýrstvím a srovnání odchylek s původním modelem.
7. Zpracování a příprava podkladů pro 3D rapid prototyping , stanovaní vstupních podmínek, konverze a formáty dat.
8. Volba materiálu pro konstrukci prototypových zařízení.
9. Systémy a přístupy pro modelování ploch a povrchů.
10. Úvod/Základy Analýzy pomocí MKP (metody konečných prvků).
11. Příprava podkladů a realizace tisku prototypu.
12. Finalizace prototypu, povrchová, kolorizační úprava, slícování.
13. Testování vytvořeného prototypu, představení silných a slabých stránek prototypového řešení.
14. Vyhodnocení úspěšnosti výsledného prototypového zařízení. Zhodnocení pevnosti pružnosti, a kompatibility se vstupními podmínkami.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky