Detail předmětu

CAD systémy I

FSI-RS1Ak. rok: 2013/2014

Předmět seznamuje studenty s moderními digitálními technologiemi a postupy používanými v procesu vývoje a konstrukce výrobku. Výuka je kromě zaměření na strojírenské CAD systémy unikátně rozšířena také o oblasti rapid prototyping, 3D digitalizace, virtuální realita a reverse engineering. Studenti tak získají komplexní přehled o technologickém portfoliu v návrhové, předvýrobní a výrobní fázi životního cyklu součásti. Výuka je postavena na špičkovém technologickém zázemí fakulty a na praktických úlohách z praxe.
Předmět je inovován s podporou projektu OPVK. Projekt Studio digitálního sochařství a nových médií, reg č. CZ.1.07/2.2.00/28.0278 je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Ing. Ivan Mazůrek, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav konstruování (ÚK)

Výsledky učení předmětu

Studenti získají komplexní přehled o možnostech využití 3D digitálních technologí v procesu vývoje a konstrukce.

Prerekvizity

Základní vědomosti z oblasti konstrukce strojních součástí a uzlů.
Znalost ovládání počítače.
Znalost metody konečných prvků.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

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

Zápočet bude udělen v případě, kdy student bude pravidelně docházet do výuky, úspěšně napíše test, odevzdá semestrální projekt a splní níže uvedené požadavky. Výsledná známka je průměrem hodnocení testu a projektu.
Student odevzdá na konci semestru vypracovaný semestrální projekt:
1. 3D digitální model
2. prezentaci projektu v PowerPointu
3. závěrečnou zprávu v papírové formě včetně citací
4. čtyři referenční obrázky ve formátu PNG nebo JPG (rozlišeni min. 1600x1080)
Vše pouze digitálně

Učební cíle

Cílem předmětu je teoretické i praktické seznámí studentů s principy počítačové podpory konstruování a virtuálního navrhování. Výuka zahrnuje technologie reversního inženýrství, rapid prototyping, direct digital manufacturing, 3D digitalizaci a technologii stereoskopické projekce.

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 vyučujícím. Tolerují se maximálně 2 omluvené absence bez náhrady.

Základní literatura

SALOMON, D. Computer Graphics and Geometric Modeling. Springer, 1999. 833 s. ISBN 0-387-98682-0
Noorani, Rafiq. Rapid Prototyping: Principles and Applications. Hoboken, New Jersey : John Wiley & Sons, 2006. ISBN-13: 978-0471730019.
MURRAY, J.D; VANRYPER W. Ecyklopedie grafických formátů – druhé vydání. 2. vyd. Brno: Computer Press, 1997. 917 s. ISBN 80-7226-033-2.
Venuvinod, K., P. and Ma, W. RAPID PROTOTYPING: Laser-based and Other Technologies. Norwell : Kluwer Academic Publishers, 2004. p. 389. 1-4020-75 77-4.
McMahon, Ch., Browne, J. CAD/CAM – principles, practice and manufacturing management. 2.vyd. Harlow: Pearson Edication Limited. 1998. 643s. ISBN 0-2001-17819-2
Kraus, Karl. Photogrammetry, Geometry from Images. Berlin : Walter de Gruyter GmbH & Co. KG, 10785 Berlin, Germany., 2007. 978-3-11-019007-6.
Wohlers Report 2012. [PDF] Fort Collins : s.n., 2012. Annual Worldwide Progress Report. ISBN: 0-9754429-8-8.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program M2A-P magisterský navazující

    obor M-IMB , 1. ročník, zimní semestr, povinně volitelný
    obor M-MET , 1. ročník, zimní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

13 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Daniel Koutný, Ph.D.
doc. Ing. David Paloušek, Ph.D.
doc. Ing. Tomáš Zikmund, Ph.D.

Osnova

1. Úvod do 3D digitálních technologií (virtual prototyping, CAD, rapid prototyping, 3D digitalizace) - základní pojmy, modelovací přístupy, PLM, clasifikace systémů, datové formáty, probíhá na učebně
2. 3D digitalizace (přehled technologií, AFP, laserové skenery, kontaktní skenery, full body skenery, faciální skenery), probíhá na učebně
3. Zpracování point cloudu – polygonální data (Systém ATOS, reversní inženýrství, Tebis, RapidForm), voxelová data, probíhá na učebně
4. 3D digitalizace mikro CT – průmyslové CT, seznámení s technologií, probíhá v laboratoři mCT a na učebně
5. Nekonvenční technologie – rapid prototyping (FDM, Zcorp, SLS atd.), limity, problémy, materiály, využití, probíhá na učebně
6. Nekonvenční technologie – rapid prototyping (SLM, DLMS atd.), limity, problémy, materiály, využití, probíhá na učebně a v laboratoři
7. Digitální technologie v protetice a ortotice, probíhá na učebně
8. Digitální technologie v protetice a ortotice, probíhá na učebně
9. Zobrazovací technologie – virtuální realita (aktivní a pasivní stereoskopie, trackovací systémy), probíhá na učebně virtuální reality A4/606
10. Zobrazovací technologie - virtuální realita (aktivní a pasivní stereoskopie, trackovací systémy), probíhá na učebně virtuální reality A4/606
11. Freeware CAD, zajímavosti, utility, knihovny, probíhá na učebně
12. Zvaná přednáška CATIA PLM – přednáška odborníka z praxe (cca 2 hod., projekce), probíhá na učebně
13. Zápočet a možnost předtermínu

Cvičení s počítačovou podporou

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Tomáš Koutecký, Ph.D.
Ing. Aneta Zatočilová, Ph.D.

Osnova

1. Zadání úlohy k zápočtu, rozdělení do skupin, úvod do problému (společně)
2. Fotogrammetrické měření (po skupinách v laboratoři) - deformace
3. Fotogrammetrické měření (po skupinách v laboratoři) - deformace
4. 3D digitalizace – geometrie (po skupinách v laboratoři)
5. 3D digitalizace – geometrie (po skupinách v laboratoři)
6. Softwarové zpracování ATOS (společně)
7. Softwarové zpracování Tritop (společně)
8. Softwarové zpracování RapidForm (společně)
9. Softwarové zpracování RapidForm (společně)
10. Samostatné řešení zadaného projektu pod dohledem lektora (společně na učebně)
11. Samostatné řešení zadaného projektu pod dohledem lektora (společně na učebně)
12. Samostatné řešení zadaného projektu pod dohledem lektora (společně na učebně)
13. Zápočet a předtermín