Katalog ECTS

Projektowanie konstrukcyjne i technologiczne

Pedagog: dr Przemysław Siemiński, Roman Grygoruk

Pole Opis
Typ przedmiotu uzupełniający
Metody dydaktyczne (forma zajęć)
  • ćwiczenia projektowe,
  • wykłady z materiałów konstrukcyjnych i technologii przemysłowych,
  • ćwiczenia komputerowe - nauka systemów 3D CAD (Fusion 360), CAM (MakerBot, PrysaSlicer), ćwiczenia z łączenia i programowania układów elektronicznych z mikrokontrolerem Arduino,
  • konsultacje dydaktyczne,
  • zajęcia wyjazdowe na dwóch wydziałach Politechniki Warszawskiej.
Język wykładowy polski;
Liczba punktów ECTS: 4
Liczba godzin w bezpośrednim kontakcie z nauczycielem akademickim 120h (50h ćwiczenia projektowe, 50h wykłady, 8h wyjazd na PW, 12h ćwiczenia komputerowe w 3D CAD, 3D CAM, ćwiczenia z łączenia i programowania układów Arduino)
Liczba godzin samodzielnej pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się (zgodnie z profilem specyfiki kształcenia na wydziale) 0h
Wymagania wstępne

Pozytywne zaliczenie I roku, a szczególnie zaliczone przedmioty: "Technologie i modelowanie" oraz "Techniki prezentacyjne"

Cele dydaktyczne (treści programowe, opis przedmiotu)

Celem zajęć jest nauka studentów wybranych, najpopularniejszych technologii przemysłowych oraz ich wpływu na kształt wytwarzanych nimi obiektów. Jest to realizowane poprzez wykłady oraz ćwiczenia projektowe z wykorzystaniem systemów 3D CAD i 3D CAM.

 

W ciągu tego semestru każdy ze studentów wykonuje 2 projekty:

 

A) Tematem ćwiczenia jest projekt obudowy do mikrokontrolera Arduino Uno R3, czyli do płytki elektronicznej mającej przylutowane podzespoły. W ramach ćwiczenia należy zaprojektować obudowę składającą się z kilku elementów, przynajmniej z 2 części (oraz niezbędne wkręty, śrubki, zaczepy, klipsy, gumki, magnesy, inserty 3D, itp). Obudowa powinna spełniać jedną z 2 funkcji: a) umożliwia ochronę płytki Arduino podczas transportu (np. w plecaku lub kieszeni), czyli jest zamknięta; b) jest używana podczas nauki Arduino, czyli musi być dostęp do gniazd, zasilania, można dodać miejsce na płytkę stykową. Obudowa ma mieć możliwość wielokrotnego otwierania i zamykania. Pokrywa obudowy może być konstrukcyjnie mocowana do elementu bazowego na różne sposoby np. dokładana od góry lub z boku i dokręcana wkrętem lub śrubą; może być na zawiasie ze śruby lub zameczku z druku 3D; może być wsuwana z boku lub od góry a następnie zabezpieczana śrubą, wkrętem lub zameczkiem z druku 3D (tzw. wklikiwana); lub jeszcze inaczej.

 

B) Celem ćwiczenia projektowego jest nauka technologii wtrysku ciśnieniowego termoplastów oraz projektowania form sztywnych (metalowych).
W systemie CAD-3D należy wykonać uproszczony kształt wypraski (cienkościennej bryły przedstawiającej wybrany kształt produktu/elementu) z ewentualną powierzchnią rozdzielającą (powierzchniami rozdzielającymi). Dla zadanego kształtu należy określić sposób jej rozformowania w sztywnej formie wtryskowej. Dla danego kształtu należy zaproponować/zaprojektować elementy formujące, tj. matryce, rdzenie, suwaki. Podział będzie ustalony dla danego elementu w trakcie konsultacji w celu uzyskania technicznej możliwości rozformowania.

Celem ćwiczenia nie jest projektowanie kompletnej formy wtryskowej, pomijamy zasadność i położenie wypychaczy, kanały chłodzące formę oraz punkty wtrysku.

Wytyczne techniczne projektu:
1. Produkt/element wybrany do modelowania (lub niedużej modernizacji). Rzeczywisty produkt dostępny na rynku, używany w domu, który może być użyty w trakcie konsultacji, np. mydelniczka, lejek, dzbanek do wody (po dodatkowym uproszczeniu), pojemnik spożywczy, miarka do produktów płynnych lub sypkich, lub inne zaakceptowane w trakcie konsultacji.
2. W trakcie modelowania produktu/elementu w systemie CAD-3D należy zastosować niezbędne uproszczenia w postaci eliminacji małych promieni, zaokrągleń, faz, i inne.
3. Pochylenie ścian zgodnie z kierunkiem rozformowania dla danego elementu formującego. Przyjęty kąt pochylenia nie powinien być większy niż 3 stopnie. (rzeczywiste kąty pochylenia stosowane w produkcji przyjmują mniejsze wartości zależnie od produktu).
4. Kształt zewnętrzny i wymiary elementów formujących powinny być dostosowane do gabarytów formowanego elementu. Minimalna grubość materiału elementu formującego nie powinna być mniejsza niż 2 mm.
5. Minimalna ilość elementów formujących to 3. Elementy wymagające większej ilości elementów formujących będą akceptowane podczas konsultacji projektu.

 

----------------------------------

Projekty są wspierane poprzez szereg:

a) wykładów z materiałów konstrukcyjnych i technologii przemysłowych: technik przyrostowych (tzw. druku 3D), nauki systemów 3D CAM (tzw. slicerów) i przetwórstwa tworzyw sztucznych.

b) ćwiczeń z parametrycznego systemu 3D CAD: przypomnienie podstaw modelowania bryłowego części i złożeń, generowania dokumentacji płaskiej wykonawczej i złożeniowej, nauka modelowanie powierzchniowego.

 

Forma i sposób zaliczenia przedmiotu (metody i kryteria oceny)
  • ocena poziomu propozycji rozwiązań konstrukcyjnych i technologicznych;
  • ocena poziomu wykonania wirtualnego modelu 3D CAD; 
  • ocena jakości prezentacji projektu, na którą składa się prezentacja multimedialna;
  • ocena stopnia zaangażowania w realizację zadania konstrukcyjnego oraz umiejętność efektywnego przełożenia wskazań i wytycznych uzyskanych w toku kształcenia, w wyniku dyskusji i dialogu dydaktycznego (relacja pedagog – uczeń);
Wymagania końcowe
  • zaliczenie kursu nauki systemu 3D CAD;
  • pozytywne napisanie testów z wykładów;
  • zaliczenie 2 projektów technologicznych;
  • wykazanie się znajomością wskazanej literatury;
  • 80% obecność na ćwiczeniach komputerowych;
Literatura obowiązkowa wykorzystywana podczas zajęć
  1. Nawrot C., Mizera J., Kurzydłowski K. J.: Wprowadzenie do technologii materiałów dla projektantów. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2006.
  2. Tjalve E.: Projektowanie form wyrobów przemysłowych. Wydawnictwo Arkady, Warszawa 1984.
  3. Budzik G., Siemiński P.: Techniki przyrostowe. Druk 3D. Drukarki 3D. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2015.
  4. Romanowicz P.: Rysunek techniczny maszynowy z elementami CAD. Opracowanie zgodne z normami na 2021 r. Aktualne oznaczenia GPS. Modelowanie CAD. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2021.
Literatura uzupełniająca rekomendowana do samodzielnej pracy studenta
  1. Dobrzański T.: Rysunek techniczny maszynowy. WNT, Warszawa 2010.
  2. Kęska P.: SolidWorks 2013. Konstrukcje spawane. Arkusze blach. Projektowanie w kontekście złożenia. Wyd. CADvantage, Warszawa 2013.
  3. Kęska P.: SolidWorks 2014. Modelowanie powierzchniowe. Narzędzia do form. Rendering i wizualizacje. Wyd. CADvantage, Warszawa 2014.
  4. Potrykus J. (tłumaczenie): Poradnik mechanika. Wyd. REA, Warszawa 2008.
  5. Siemiński P.: Introduction to Fused Deposition Modeling. In book: Additive Manufacturing (pp.217-275) Edition: 1, Chapter: 7, Publisher: Elsevier, DOI:10.1016/B978-0-12-818411-0.00008-2
Przedmiotowe efekty uczenia się
WiedzaUmiejętnościKompetencje
  1. wpływ danej technologii na kształt wytwarzanych obiektów: części produktów lub samych produktów (K_W04);
  2. kwestie ponownego wykorzystania danych materiałów konstrukcyjnych w produkcji przemysłowej (K_W06);
  3. możliwości produkcji jednostkowej i małoseryjnej (druk 3D obiektów, druk 3D narzędzi tj. matryce do laminowania i termoformowania, wkładki do form wtryskowych, odlewanie do form elastycznych, gięcie krawędziowe blach, itd. (K_W07);
  1. posługiwać się oprogramowaniem 3D CAD i 3D CAM w procesie projektowania (K_U02);
  2. jaki materiał konstrukcyjny użyć, aby produkt był wytrzymały mechanicznie i termicznie (K_U04);
  3. jaki materiał konstrukcyjny użyć, aby produkt był bezpieczny dla użytkownika i środowiska (K_U06);
  1. samodzielnego przygotowywania dokumentacji projektowej i technologicznej (K_K02);
  2. samodzielne zarządzania dokumentacją projektową, plikami 3D CAD (K_K03);
  3. ogólna świadomość jak wybrany materiał konstrukcyjny i technologia przemysłowa wpływa na środowisko (K_K07);
Metody weryfikacji przedmiotowych efektów uczenia się
WiedzaUmiejętnościKompetencje

Testy w Google Forms, realizacja ćwiczeń projektowych, dostarczenie projektów na końcowo-semestralny przegląd będący formą egzaminu.

Testy w Google Forms, realizacja ćwiczeń projektowych, dostarczenie projektów na końcowo-semestralny przegląd będący formą egzaminu.

Testy w Google Forms, realizacja ćwiczeń projektowych, dostarczenie projektów na końcowo-semestralny przegląd będący formą egzaminu.

Informacja: tygodniowa liczba godzin ćwiczeń lub wykładów, liczba punktów ECTS przynależna przedmiotowi oraz informacje o formie i zaliczeniu przedmiotu zawarte są w programie studiów.


Lista studiów

studia status czas[h] ECTS forma zaliczenie
Projektowanie produktu, przestrzeni, przekazu s.3 o 120 4 ćw. 120h
ćw. [egz.]
ćw. [zal.]


Semestr 2024/25-Z (Z-zimowy,L-letni)
Kod kursu: #38.27151