- Nazwa przedmiotu:
- Fine Machines Design 1
- Koordynator przedmiotu:
- dr inż. Ksawery Szykiedans
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia I stopnia
- Program:
- Mechatronics
- Grupa przedmiotów:
- Obowiązkowe
- Kod przedmiotu:
- FMD1
- Semestr nominalny:
- 3 / rok ak. 2020/2021
- Liczba punktów ECTS:
- 3
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- 1). Liczba godzin bezpośrednich: 47, w tym:
• wykład -15 godz,
• projektowanie -30 godz.,
• konsultacje -2 godz.
2) Praca własna studenta –
• obliczenia i opracowanie konstrukcji, wykonanie dokumentacji konstrukcyjnej- 30 godz.,
• zapoznanie z literaturą 8 godz.,
• przygotowanie do zaliczenia wykładu 5 godz.
RAZEM 90 godzin = 3 ECTS
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- 2 punkty ECTS - liczba godzin bezpośrednich: 47, w tym:
• wykład -15 godz,
• projektowanie -30 godz.,
• konsultacje -2 godz.
- Język prowadzenia zajęć:
- angielski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- 2,5 punktu ECTS- 60 godzin, w tym:
• obecność podczas projektowania 30 godz.,
• obliczenia i opracowanie konstrukcji, wykonanie dokumentacji konstrukcyjnej w ramach pracy własnej studenta (poza zajęciami prowadzonymi przez nauczyciela) 30 godz.
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład15h
- Ćwiczenia0h
- Laboratorium0h
- Projekt30h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Podstawowe zagadnienia: z grafiki inżynierskiej (rzuty, przekroje, wymiarowanie), mechaniki (statyka, kinematyka, dynamika), wytrzymałości materiałów (obliczanie naprężeń i odkształceń przy podstawowych stanach obciążenia), materiałoznawstwa (znajomość podstawowych materiałów metalowych i tworzyw sztucznych), technologii wytwarzania (obróbka skrawaniem, plastyczna, kształtowanie z proszków metali i z tworzyw sztucznych), metrologii (analiza wymiarowa, rachunek błędów), informatyki (komputerowe wspomaganie projektowania)
- Limit liczby studentów:
- bez ograniczeń
- Cel przedmiotu:
- Nabycie umiejętności: tworzenia koncepcji prostego urządzenia precyzyjnego, skonstruowania tego urządzenia z wykorzystaniem wcześniej poznanych informacji z wytrzymałości materiałów, materiałoznawstwa, mechaniki oraz sporządzenia jego dokumentacji konstrukcyjnej.
Nauczenie podstaw projektowania z wykorzystaniem prostych elementów maszyn
- Treści kształcenia:
- Wykład
Wiadomości wstępne. Maszyna a urządzenie precyzyjne, cechy wspólne i zasadnicze różnice. Urządzenia precyzyjne a urządzenia mechatroniczne.
Proces konstruowania, wymagania techniczne, ograniczenia, generowanie możliwych rozwiązań, kryteria oceny poszczególnych rozwiązań, ocena i wybór rozwiązań najkorzystniejszych.
Elementy sprężynujące jako: elementy magazynujące energię i wykonujące pracę, elementy transmitujące sygnały elektryczne, elementy pomiarowe, elementy amortyzujące. Problemy obliczeń, kształtowania, oceny jakości, badania.
Połączenia mechaniczne i elektryczne, problematyka jakości połączeń oraz ich normalizacji. Samohamowność połączeń gwintowych, zabezpieczenia przed samoczynnym luzowaniem się tych połączeń.
Projektowanie
Studenci wykonują 1 zadania konstrukcyjne: Opracowanie konstrukcji oraz dokumentacji mechanizmu z ręcznym napędem członu wykonawczego (moduł stolika liniowego).
Projekt obejmuje: sformułowanie wymagań, wyodrębnienie zespołów funkcjonalnych, analizę obciążeń i niezbędne obliczenia konstrukcyjne, poznanie zasad wykonywania dokumentacji konstrukcyjnej, rysunku złożeniowego mechanizmu i jego podzespołów, formułowanie uwag technologicznych i montażowych, wykonanie rysunków konstrukcyjnych części (kształtowanie elementów, wymiarowanie, tolerowanie wymiarów i dobór pasowań, dobór materiałów, dobór i oznaczanie chropowatości powierzchni oraz pokryć ochronnych), projektowanie prowadnic liniowych, ustalanie i łączenie elementów, śrubowe mechanizmy ruchu makro i mikro (głowice mikrometryczne oraz śruby różnicowe), kasowanie luzów w układach napędowych i prowadzących, projektowanie elementów sprężynujących. Wykonanie dokumentacji konstrukcyjnej Projektu 1 jest wymagane z wykorzystaniem programu do wspomagania projektowania.
- Metody oceny:
- Wykład zaliczany jest na podstawie sprawdzianu pisemnego realizowanego na ostatnich zajęciach semestru. Sprawdzianów zawiera 5 pytań ocenianych od 0 do 5 punktów. Maksymalna suma punktów z części wykładowej to 25 pkt. Osoby, które opuściły sprawdzian z przyczyn usprawiedliwionych muszą przystąpić do sprawdzianu przed końcem semestru.
W ramach ćwiczeń projektowych wykonywany jest projekt indywidualny polegający na zaprojektowaniu wskazanego urządzenia. W ramach oceny za projekt oceniane są innowacyjność pomysłu, jakość i technika wykonania, systematyczność prac. Łączna ocena z ćwiczeń projektowych wynosi do 25 pkt.
Zaliczenie wykładu w formie 1 kolokwium pisemnego, za które można uzyskać do 25 punktów ma 50% udziału w ocenie podsumowującej, zaliczenie ćwiczeń projektowych do 25 punktów kolejne 50% udziału w ocenie podsumowującej. Studenci mogą uczestniczyć we wszystkich organizowanych zaliczeniach i egzaminach w danym okresie rozliczenia.
Ocena końcowa wystawiana jest zgodnie ze skalą przedstawioną w Regulaminie Studiów w Politechnice Warszawskiej.
- Egzamin:
- nie
- Literatura:
- Slocum A. H., Precision Machine Design, Society of Manufacturing; 1992
Soemers H., Design Principles for precision mechanisms, Universiteit Twente, 2010
Trylinski W. Fine Mechanisms and Precision Instruments - Principles of Design
Pergamon Press / WNT 1971
V. C. Venkatesh, Sudin Izman, Precision Engineering, McGraw Hill Professional 2008
Oleksiuk W. red.: Konstrukcja przyrządów i urządzeń precyzyjnych. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne Warszawa 1996.
Portykus J. red.: Poradnik mechanika. Wydawnictwo Rea, Warszawa 2009, Licencja Europa-Lehrmittel Verlag
- Witryna www przedmiotu:
- brak
- Uwagi:
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Charakterystyka FMD1_W01
- Ma wiedzę na temat konstrukcji i podstawowych właściwości połączeń mechanicznych i elementów sprężynujących występujących w urządzeniach mechatronicznych, w tym w zakresie doboru materiałów
Weryfikacja: zaliczenie kolokwium w trakcie wykładu
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_W13, K_W15
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P6U_W, I.P6S_WG.o, III.P6S_WG
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Charakterystyka FMD1_U01
- Potrafi zaprojektować prosty zespół mechaniczny wchodzący w skład urządzenia, przeprowadzić niezbędne obliczenia konstrukcyjne i sprawdzające oraz wykonać dokumentację konstrukcyjną z wykorzystaniem programu AutoCAD
Weryfikacja: zaliczenie ćwiczeń projektowych
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_U24, K_U01, K_U02, K_U08, K_U14, K_U19, K_U22, K_U23
Powiązane charakterystyki obszarowe:
III.P6S_UW.o, P6U_U, I.P6S_UW.o, I.P6S_UK, I.P7S_UW.o
Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne
- Charakterystyka FMD1_K01
- Potrafi pracować w zespole
Weryfikacja: zaliczenie ćwiczeń projektowych
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_K04
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P6U_K, I.P6S_KO, I.P6S_KR