3D-технології в конструюванні та виготовленні вузлів
Спеціальність: Метрологія та інформаційно-вимірювальна техніка
Код дисципліни: 6.175.01.E.032
Кількість кредитів: 3.00
Кафедра: Інформаційно-вимірювальних технологій
Лектор: Вельган Р.Б., Тихан М.О.
Семестр: 5 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення принципів та методів тривимірного моделювання, засоби підготовки моделей до виготовлення за допомогою сучасних адитивних технологій, особливостей 3D-друку
Результати навчання: У результаті вивчення навчальної дисципліни студент повинен знати: - сучасні методи та засоби тривимірного моделювання; - особливості моделювання для подальшого виробництва адитивними методами; - особливості та принципи дії програмних пакетів САПР, слайсерів та CAM процесорів; - склад та призначення документації, що супроводжує конструкторську розробку. вміти: - користуватись методами проектування тривимірних моделей на практиці; - використовувати системи 3D друку для виготовлення прототипів та функціональних деталей; - самостійно розробляти моделі та проводити їх підготовку до виробництва; - використовувати нові досягнення в розвитку обчислювальної техніки для автоматизованого проектування.
Знаходити необхідні дані, аналізувати та оцінювати їх. Розробляти і реалізовувати проекти у сфері тривимірного моделювання та дотичні до неї міждисциплінарні проєкти з урахуванням інженерних, соціальних, економічних, правових та інших аспектів. Вміти працювати у складі колективу (групи) дослідників та розробників, координувати дії та результати, відповідати за вчасне, якісне та ефективне виконання розділів та етапів роботи. Проєктувати тривимірні моделі та проводити їх підготовку до виробництва за допомогою сучасних адитивних технологій. Працювати з програмним забезпеченням сучасних САПР. Оформляти проектно-конструкторську документацію.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Фізика,
Основи оптичної схемотехніки мехатронних засобів,
Основи точності мехатронних засобів.
Основи проектування механізмів мехатронних засобів,.
Конструювання мехатронних засобів,
Мікросистемна техніка в мехатроніці
Короткий зміст навчальної програми: Дисципліна забезпечує формування у студентів науково-дослідницьких та загальних компетенцій. Предметом вивчення навчальної дисципліни є теоретичні концепції, методи і засоби тривимірного моделювання, засоби підготовки моделей до виготовлення за допомогою сучасних адитивних технологій, особливості 3D-друку, конструкції сучасних 3D принтерів
Опис: Тема 1. Сучасні адитивні технології та 3D-друк. Історія розвитку адитивних технологій. Огляд досягнень у сфері 3D-друку за останні роки. Адитивні технології та сфера їх застосування Тема 2. Основні технології 3D друку. FDM. SLA. SLM. DMLS.
Тема 3. Матеріали для 3D друку. Полімерні матеріали. Композити. Металовмісні матеріали.
Тема 4. Робота з 3D моделями Програмне забезпечення для тривимірного моделювання. Редагування 3D моделей. 3D
сканування
Тема 5. Підготовка 3D моделей до друку. Слайсери. CAM процесори. Особливості розміщення моделі. Підтримки.
Тема 6. Налаштування друку та підготовка принтера. Керуюча програма або G-code. Основні параметри друку. Підготовка принтера. Типові помилки під час друку.
Тема 7. Конструкції та кінематики сучасних принтерів. Конструкція та принцип роботи MDF принтера. Кінематики MDF принтера. Конструкція SLA принтерів. Електроніка керування сучасних принтерів.
Тема 8. Модульний контроль. Системи тривимірного моделювання. Тема 9. Загальні принципи проектування конструкцій та моделей у САПР. Історія розвитку світового ринку САПР. Твердотільне моделювання. Поверхневе й гібридне моделювання. Робота зі складаннями та в режимі креслення. Обмін графічною інформацією між програмами. Спеціалізовані програми 3D-моделювання.
Тема 10. Загальні принципи створення твердотільних моделей, ескізів та креслень у САПР Обмеження двовимірного проектування. Перехід на тривимірне моделювання
Керування орієнтацією деталі. Відображення моделі в декількох вікнах. Загальні принципи 3D-моделювання деталей. Ескізи й операції. Створення елементів по перетинах. Створення 3Dмоделі за її площинним кресленням.
Тема 11. Робота у системі SolidWorks. Створення ескізів. Основні принципи побудови ескізів. Створення простого ескізу. Використання дзеркального відбиття об'єктів. Створення складного ескізу. Додавання заокруглень і фасок. Використання команд побудови масивів. Використання сплайнів в ескізах. Тривимірні ескізи.
Тема 12. Загальні принципи створення деталей. Основні способи побудови деталей. Додаткові можливості. Призматичні деталі. Деталі тіла обертання. Деталі типу трубогонів. Деталі складної конфігурації. Деталі на основі поверхонь.
Тема 13. Принципи створення збірок. Редагування деталі в збірці. Проєктування зверху вниз. Бібліотечні компоненти.
Тема 14. Стандартизація в проєктуванні. Створення креслень із деталей і збірок. Оформлення документації згідно стандартів.
Методи та критерії оцінювання: В навчальному процесі передбачено наступні методи оцінювання рівня досягнення результатів навчання: усне індивідуальне, комбіноване і фронтальне опитування на початку кожного заняття; перевірка виконання індивідуальний завдань студентів та контрольних робіт; перевірка виконання та захист лабораторних робіт; тестова перевірка і оцінка знань. Діагностику знань студентів реалізовано підсумковим тестуванням та заліковим контролем.
Критерії оцінювання результатів навчання: Поточний контроль (ПК): 1. Виконання контрольної роботи - 10 балів 2. Поточний тестовий контроль – 25 балів. Екзаменаційний контроль – 65. Разом за дисципліну – 100 балів.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: 1.Redwood, Ben, Filemon Schoffer, and Brian Garret. "The 3D printing handbook: Technologies, design and applications, 3D Hubs." Amsterdam, The Netherlands (2017).
2 Онофрейчук Н. В. Основи обробки та програмування на верстатах з числовим програмним керуванням : підруч. / Н.В.Онофрейчук. — Львів : Світ, 2019. — 352 с.
3. 3D Printing: Understanding Additive Manufacturing, Andreas Gebhardt, Julia Kessler, Laura Thurn, Carl Hanser Verlag GmbH & Company KG, 2018. – 204 р.
4. О.В.Барабанов Системи автоматизованого проєктування в радіоелектроніці: підручник. К. : Вид.-поліграфіч-ний центр "Київський університет", 2005. – 137 с.
1 Additive Manufacturing Technologies: 3D Printing, Rapid Prototyping, and Direct Digital Manufacturing / Ian Gibson, David Rosen, Brent Stucker. - 2nd ed. – Springer, 2015. – P.510
2 Introduction to Printed Electronics / Katsuaki Suganuma. – New York: Springer-Verlag, 2014. – P. 129
3 Getting Started with 3D Printing: A Hands-on Guide to the Hardware, Software, and Services Behind the New Manufacturing Revolution 1st Edition / Liza Wallach Kloski, Nick Kloski. – United States: Maker Media. - 2016. – 265 P.
4 Organic and printed electronics: fundamentals and applications / Simone Ganz, Donald Lupo, Giovanni Nisato. - Pan Stanford Publishing, CRC, 2016. – P. 571
5. Руководство для учащихся по изучению програмного обеспечения SolidWorks // Dassault Systemes - SolidWorks Corporation, США, http://www.solidworks.com/education, 2011, 156 c.
6. Зиновьев Д. В. З63 Основы моделирования в SolidWorks . 1-е изд. / под ред. М. И. Азанова. – М.: ДМК Пресс, 2017. – 240 с.
Допоміжна
7. Сучасні адитивні технології та 3d-друк. Огляд останніх досягнень в різних сферах людського життя // Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Проблеми удосконалювання електричних машин і апаратів. Теорія і практика, № 1 2019.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).