Министерство образования и науки Российской Федерации

Муромский институт (филиал)

федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования

 «Владимирский государственный университет

имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых»

(МИ ВлГУ)

 

Кафедра  ТМС 

 

 

 

«   31   »       05       2016 г.

 

 

 

 

Рабочая программа ДИСЦИПЛИНЫ

 

     CAD, CAE системы в машиностроении     

 




Направление подготовки

15.03.02 Технологические машины и оборудование

Профиль подготовки

Квалификация (степень)выпускника

Бакалавр









          

Семестр

Трудоем-кость,

час. / зач. ед.

Лек-ции,

час.

 

Практи-ческие занятия,

час.

Лабора-торные работы,

час.

Консуль-тация,

час.

Конт-роль,

час.

Всего (контак-тная работа),

час.

СРС,

час.

Форма

промежу-точного контр.

(экз., зач., зач. с оц.)

4

72 / 2  

6  

 

32  

0,6  

0,25  

38,85  

33,15  

Зач.  

Итого

72 / 2  

6  

 

32  

0,6  

0,25  

38,85  

33,15  

 

 

Муром, 2016 г.


1. Цель освоения дисциплины

Цель дисциплины: ознакомление студентов с основами системам сквозного проектирования, объемное моделирование простых и сложных деталей и сборок, проверка изделия на прочность и анализ напряжений в детали, а также разработка моделей деталей и узлов для создания управляющих программ на станки с ЧПУ.

Основными задачами изучения дисциплины являются: освоение основ, общих принципов и методов автоматизированного конструирования и проектирования машиностроительных изделий различной сложности, а также выполнения анализа напряжений в конструкции от прилагаемых сил.

2. Место дисциплины в структуре ОПОП ВО (Цикл (Б1.В.16))

Изучение дисциплины базируется на цикле специальных, графических и математических дисциплин средней общеобразовательной школы, а также на предметах: "Информатика", «Инженерная графика" и других дисциплин, изучаемых студентами на предыдущих курсах. На дисциплине базируется изучение таких специальных дисциплин как «Сервис и реновация оборудования», «Системы управления станками» и других дисциплин, а также графическое выполнение курсового проектирования по различным дисциплинам и выпускной квалификационной работы.

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ПК-2 умение моделировать технические объекты и технологические процессы с использованием стандартных пакетов и средств автоматизированного проектирования, готовностью проводить эксперименты по заданным методикам с обработкой и анализом результатов.

ПК-5 способность принимать участие в работах по расчету и проектированию деталей и узлов машиностроительных конструкций в соответствии с техническими заданиями и использованием стандартных средств автоматизации проектирования.

 

В результате освоения дисциплины обучающийся должен демонстрировать следующие результаты образования:

1) Знать:

программные средства для решения инженерных задач в машиностроительной области (ПК-2, ПК-5).

2) Уметь:

применять различные методы для решения задач в области обеспечения машиностроительных производств с применением специальных программных средств (ПК-2, ПК-5).

3) Владеть:

навыками применения специальных программных средств в области обеспечения машиностроительных производств (ПК-2, ПК-5).

 


4. Структура и содержание дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетных единицы, 72 часа.

 

4.1. Форма обучения: очная

Уровень базового образования: среднее общее.

Срок обучения 4г.

 

4.1.1. Структура дисциплины


 

Раздел (тема)

дисциплины

 

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость

(в часах)

 

Форма  текущего контроля успеваемости (по неделям семестра), форма промежуточной аттестации

  (по семестрам)

 

п\п

Семестр

Лекции

Семинары

Практические занятия

Лабораторные работы

Контрольные работы

СРС

КП / КР

Консультация

Контроль

1

Введение в систему компьютерного проектирования. Основное прикладное программное обеспечение инженеров-технологов машиностроительного производство.

4

2

8

4

устный опрос, тестирование

2

Объемное моделирование деталей в специализированных программах для машиностроителей.

4

12

14,15

устный опрос, тестирование

3

Объемное моделирование сборочных узлов в специализированных программах для машиностроителей.

4

2

8

0

устный опрос, тестирование

4

Основы моделирования работы и эксплуатации деталей и узлов.

4

2

4

15

устный опрос, тестирование

Всего за  семестр

72

6

32

33,15

0,6

0,25

Зач.

Итого   

72

6

32

33,15

0,6

0,25

 

4.1.2. Содержание дисциплины

4.1.2.1. Перечень лекций

Семестр 4

Раздел 1. Введение в систему компьютерного проектирования. Основное прикладное программное обеспечение инженеров-технологов машиностроительного производство.

Лекция 1.

Основные задачи САПР в современном производстве. Обзор различных программных продуктов. Основные преимущества и недостатки отечественного САПР. Обзор мирового рынка САПР (2 часа).

Раздел 2. Объемное моделирование сборочных узлов в специализированных программах для машиностроителей.

Лекция 2.

Основные принципы плоского черчения. Типы документов.Основные принципы моделирования объемных деталей (2 часа).

Раздел 3. Основы моделирования работы и эксплуатации деталей и узлов.

Лекция 3.

Основные принципы моделирования сборок.Применение библиотек при компьютерном проектировании. Прикладное программное обеспечение для повышения производительности проектирования (2 часа).

 

4.1.2.2. Перечень практических занятий

Не планируется.

 

4.1.2.3. Перечень лабораторных работ

Семестр 4

Раздел 1. Введение в систему компьютерного проектирования. Основное прикладное программное обеспечение инженеров-технологов машиностроительного производство.

Лабораторная 1.

Введение. Загрузка, стартовое окно; области экрана, системы координат, меню, строки, панели инструментов, настройка; понятие командная строка, текстовое окна, диалог с программой; сохранение изображений. Чертеж. Открытие чертежа, работа с ним; создание, вставка рисунков, готовых чертежей, их фрагментов; внешние ссылки, отличия векторной и растровой графики; понятия обновление и регенерация; зумирование и панорамирование; ввод координат; отмена, возврат команд. Объекты. Создание, назначение слоев; использование цвета; понятия выбор и загрузка типа линии; редактирование (4 часа).

Лабораторная 2.

Графические примитивы. Построение простых примитивов; построение и расчленение составных примитивов. Сложные примитивы. Работа с полилинией; работа с мультилинией; работа со штриховкой. Инструменты редактирования. Команды; использование ручек (засечек); единицы измерения и масштабирования; объектные привязки; настройка границ; форматы; выбор объектов; группирование; наименование (4 часа).

Раздел 2. Объемное моделирование деталей в специализированных программах для машиностроителей.

Лабораторная 3.

Чертеж - конструкторский документ. Компьютерное проектирование металлорежущего инструмента в программе Solid Works. Сверло с коническим хвостовиком (4 часа).

Лабораторная 4.

Возможности трехмерной графики (пример: твердотельное моделирование объектов); понятия: трехмерный объект, твердотельные примитивы (часть 1) (4 часа).

Лабораторная 5.

Возможности трехмерной графики (пример: твердотельное моделирование объектов); понятия: трехмерный объект, твердотельные примитивы (часть 2) (4 часа).

Раздел 3. Объемное моделирование сборочных узлов в специализированных программах для машиностроителей.

Лабораторная 6.

Построение составных обьектов. Проектирование муфт. (часть 1) (4 часа).

Лабораторная 7.

Построение составных обьектов. Проектирование муфт. (часть 2) (4 часа).

Раздел 4. Основы моделирования работы и эксплуатации деталей и узлов.

Лабораторная 8.

Проектирование изделий из листового материала. Разделительные операции. Раскрой листового материала (4 часа).

 

https://www.mivlgu.ru/iop/course/view.php?id=1935

 

4.1.2.4. Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы

Методические указания для самостоятельной работы размещены на информационно-образовательном портале института по ссылке https://www.mivlgu.ru/iop/course/view.php?id=5058.

Для самостоятельной работы также используются издания из списка приведенной ниже основной и дополнительной литературы.

Перечень тем, вынесенных на самостоятельное изучение:

1. Задание размеров .

2. Простые размеры.

3. Сложные размеры.

4. Ускоренная простановка.

5. Редактирование размеров.

6. Размерные стили.

7. Блоки .

8. Печать документа.

9. Штриховка .

 

4.1.2.5. Перечень тем контрольных работ, рефератов, ТР, РГР, РПР

Не планируется.

 

4.1.2.6. Примерный перечень тем курсовых работ (проектов)

Не планируется.

 


4. 2. Форма обучения: заочная

Уровень базового образования: среднее общее.

Срок обучения 5г.

 

Семестр

Трудоем-кость,

час. / зач. ед.

Лек-ции,

час.

 

Практи-ческие занятия,

час.

Лабора-торные работы, час.

Консуль-тация,

час.

Конт-роль,

час.

Всего (контак-тная работа),

час.

СРС,

час.

Форма

промежуточного контроля

(экз., зач., зач. с оц.)

6

72 / 2  

4  

 

8  

2  

0,5  

14,5  

53,75  

Зач.(3,75)  

Итого

72 / 2  

4  

 

8  

2  

0,5  

14,5  

53,75  

3,75  

 

4.2.1. Структура дисциплины


 

Раздел (тема)

дисциплины

 

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость

(в часах)

 

Форма  текущего контроля успеваемости (по неделям семестра), форма промежу-точной аттестации

  (по семестрам)

 

п\п

Семестр

Лекции

Семинары

Практические занятия

Лабораторные работы

Контрольные работы

СРС

КП / КР

Консультация

Контроль

1

Введение в систему компьютерного проектирования. Основное прикладное программное обеспечение инженеров-технологов машиностроительного производство.

6

2

12

устный опрос, тестирование

2

Объемное моделирование деталей в специализированных программах для машиностроителей.

6

2

8

41,75

устный опрос, тестирование

Всего за  семестр

72

4

8

+

53,75

2

0,5

Зач.(3,75)

Итого   

72

4

8

53,75

2

0,5

3,75

 

4.2.2. Содержание дисциплины

4.2.2.1. Перечень лекций

Семестр 6

Раздел 1. Введение в систему компьютерного проектирования. Основное прикладное программное обеспечение инженеров-технологов машиностроительного производство.

Лекция 1.

Основные задачи САПР в современном производстве. Обзор различных программных продуктов. Основные преимущества и недостатки отечественного САПР. Обзор мирового рынка САПР (2 часа).

Раздел 2. Объемное моделирование деталей в специализированных программах для машиностроителей.

Лекция 2.

Основные принципы плоского черчения. Типы документов.Основные принципы моделирования объемных деталей (2 часа).

 

4.2.2.2. Перечень практических занятий

Не планируется.

 

4.2.2.3. Перечень лабораторных работ

Семестр 6

Раздел 1. Объемное моделирование деталей в специализированных программах для машиностроителей.

Лабораторная 1.

Возможности трехмерной графики (твердотельное моделирование объектов) (4 часа).

Лабораторная 2.

Основы объемного проектирования сборочных изделий (4 часа).

 

4.2.2.4. Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы

Методические указания для самостоятельной работы размещены на информационно-образовательном портале института по ссылке https://www.mivlgu.ru/iop/course/view.php?id=5058.

Для самостоятельной работы также используются издания из списка приведенной ниже основной и дополнительной литературы.

Перечень тем, вынесенных на самостоятельное изучение:

1. Задание размеров .

2. Простые размеры.

3. Сложные размеры.

4. Ускоренная простановка.

5. Редактирование размеров.

6. Размерные стили.

7. Блоки .

8. Печать документа.

9. Штриховка .

 

4.2.2.5. Перечень тем контрольных работ, рефератов, ТР, РГР, РПР

1. Классификация, структура и возможности CAD, CAE систем.

2. Принципы функционирования CAD, CAE систем.

3. Разработка постпроцессоров и управляющих программ для станков с ЧПУ.

4. Решение задач инженерного анализа методом конечных элементов в CAE системах.

5. Примеры CAD, CAE систем в машиностроении и их назначение.

6. Принципы сквозного проектирования (на примере программы ADEM).

7. Состав и возможности CAD, CAE систем (на примере программы ADEM).

8. Структурный подход к проектированию машиностроительной продукции.

9. Пакеты прикладных программ и компьютерной графики при решении инженерных задач.

10. Применение компьютерного моделирования машиностроительных производств.

11. Компьютерная поддержка инженерных расчетов. CAE системы низкого, среднего и высокого уровня.

12. Принципы и возможности сборки узлов в CAD-системах.

13. Работа с CAE системами.

14. Работа с CAD системами.

15. Расчеты в среде Autodesk.

16. расчеты в среде SolidWorks.

17. Расчеты в среде T-Flex.

 

4.2.2.6. Примерный перечень тем курсовых работ (проектов)

Не планируется.


4. 3. Форма обучения: заочная

Уровень базового образования: среднее профессиональное.

Срок обучения 3г 6м.

 

Семестр

Трудоем-кость,

час. / зач. ед.

Лек-ции,

час.

 

Практи-ческие занятия,

час.

Лабора-торные работы, час.

Консуль-тация,

час.

Конт-роль,

час.

Всего (контак-тная работа),

час.

СРС,

час.

Форма

промежуточного контроля

(экз., зач., зач. с оц.)

5

72 / 2  

2  

 

4  

1  

0,5  

7,5  

60,75  

Зач.(3,75)  

Итого

72 / 2  

2  

 

4  

1  

0,5  

7,5  

60,75  

3,75  

 

4.3.1. Структура дисциплины


 

Раздел (тема)

дисциплины

 

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость

(в часах)

 

Форма  текущего контроля успеваемости (по неделям семестра), форма промежу-точной аттестации

  (по семестрам)

 

п\п

Семестр

Лекции

Семинары

Практические занятия

Лабораторные работы

Контрольные работы

СРС

КП / КР

Консультация

Контроль

1

Введение в систему компьютерного проектирования. Основное прикладное программное обеспечение инженеров-технологов машиностроительного производство.

5

2

4

60,75

устный опрос, тестирование

Всего за  семестр

72

2

4

+

60,75

1

0,5

Зач.(3,75)

Итого   

72

2

4

60,75

1

0,5

3,75

 

4.3.2. Содержание дисциплины

4.3.2.1. Перечень лекций

Семестр 5

Раздел 1. Введение в систему компьютерного проектирования. Основное прикладное программное обеспечение инженеров-технологов машиностроительного производство.

Лекция 1.

Основные задачи САПР в современном производстве. Обзор различных программных продуктов (2 часа).

 

4.3.2.2. Перечень практических занятий

Не планируется.

 

4.3.2.3. Перечень лабораторных работ

Семестр 5

Раздел 1. Введение в систему компьютерного проектирования. Основное прикладное программное обеспечение инженеров-технологов машиностроительного производство.

Лабораторная 1.

Возможности трехмерной графики (твердотельное моделирование объектов) (4 часа).

 

4.3.2.4. Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы

Методические указания для самостоятельной работы размещены на информационно-образовательном портале института по ссылке https://www.mivlgu.ru/iop/course/view.php?id=5058.

Для самостоятельной работы также используются издания из списка приведенной ниже основной и дополнительной литературы.

Перечень тем, вынесенных на самостоятельное изучение:

1. Задание размеров .

2. Простые размеры.

3. Сложные размеры.

4. Ускоренная простановка.

5. Редактирование размеров.

6. Размерные стили.

7. Блоки .

8. Печать документа.

9. Штриховка.

 

4.3.2.5. Перечень тем контрольных работ, рефератов, ТР, РГР, РПР

1. Классификация, структура и возможности CAD, CAE систем.

2. Принципы функционирования CAD, CAE систем.

3. Разработка постпроцессоров и управляющих программ для станков с ЧПУ.

4. Решение задач инженерного анализа методом конечных элементов в CAE системах.

5. Примеры CAD, CAE систем в машиностроении и их назначение.

6. Принципы сквозного проектирования (на примере программы ADEM).

7. Состав и возможности CAD, CAE систем (на примере программы ADEM).

8. Структурный подход к проектированию машиностроительной продукции.

9. Пакеты прикладных программ и компьютерной графики при решении инженерных задач.

10. Применение компьютерного моделирования машиностроительных производств.

11. Компьютерная поддержка инженерных расчетов. CAE системы низкого, среднего и высокого уровня.

12. Принципы и возможности сборки узлов в CAD-системах.

13. Работа с CAE системами.

14. Работа с CAD системами.

15. Расчеты в среде Autodesk.

16. расчеты в среде SolidWorks.

17. Расчеты в среде T-Flex.

 

4.3.2.6. Примерный перечень тем курсовых работ (проектов)

Не планируется.

 

5. Образовательные технологии

В процессе изучения дисциплины применяется контактная технология преподавания (за исключением самостоятельно изучаемых студентами вопросов). При проведении практических работ применяется имитационный или симуляционный подход. Шаги решения задач студентам демонстрируются при помощи мультимедийной техники. В дальнейшем студенты самостоятельно решают аналогичные задания

 

6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов.

Фонды оценочных средств приведены в приложении.

 

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины CAD, CAE системы в машиностроении

7.1. Основная учебно-методическая литература по дисциплине

1. Автоматизация подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ. Часть 2 [Электронный ресурс]: учебное пособие для вузов/ В.И. Аверченков [и др.].— Электрон. текстовые данные.— Брянск: Брянский государственный технический университет, 2012.— 212 c.— Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/7010.— ЭБС «IPRbooks», по паролю - http://www.iprbookshop.ru/7010

2. Основы 3D-моделирования. Изучаем работу в AutoCAD, КОМПАС-3D, SolidWorks, Inventor Авторы: Большаков В. П., Бочков А. Л. Санкт-Петербург: Питер, 2013 г. , 304 с. - http://ibooks.ru/reading.php?productid=28649

 

7.2. Дополнительная учебно-методическая литература по дисциплине

1. Макарова Н В, Волков В.Б. Информатика: Учебник для вузов. - СПб.: Питер, 2011. -576с. - http://books.google.ru/books?id=DVY3F916tEAC&lpg=PP1&hl=ru&pg=PP1#v=onepage&q&f=false

2. Трофимов В. В. Информатика. Учебник для вузов. М.: ЮРАЙТ, 2010 – 913 с. - http://www.biblioclub.ru/book/57908

 

7.3. Перечень информационных технологий, используемых при осуществлении образовательного процесса по дисциплине, включая перечень программного обеспечения и информационных справочных систем

В образовательном процессе используются информационные технологии, реализованные на основе информационно-образовательного портала института (www.mivlgu.ru/iop), и инфокоммуникационной сети института:

- предоставление учебно-методических материалов в электроном виде;

- взаимодействие участников образовательного процесса через локальную сеть института и Интернет;

- предоставление сведений о результатах учебной деятельности в электронном личном кабинете обучающегося.

Информационные справочные системы:

Электронная библиотека ВлГУ - http://http://library.vlsu.ru/,

Университетская библиотека OnLine - http://www.biblioclub.ru/,

Википедия - свободной энциклопедии - https://ru.wikipedia.org/

Государственная публичная научно-техническая библиотека cо РАН - http://www.spsl.nsc.ru/

Программное обеспечение:

Компьютерный класс

Microsoft Windows 7 Professional (подписка DreamSpark Premium Electronic Software Delivery (3 year) Renewal, договор №453 от 16.12.2014 года)

Kaspersky Endpoint Security для бизнеса – Стандартный Russian Edition (Договор №436 от 11.11.2014 года )

Компьютерный класс

Microsoft Windows XP Professional SP3 (подписка DreamSpark Premium Electronic Software Delivery (3 year) Renewal, договор №453 от 16.12.2014 года)

Kaspersky Endpoint Security для бизнеса – Стандартный Russian Edition (Договор №436 от 11.11.2014 года )

SolidWorks 2008 (Номер лицензионного сертификата SEN0211-12/10-2005 ООО «SolidWorks Russia»)

COSMOSWorks (Номер лицензионного сертификата SEN0211-12/10-2005 ООО «SolidWorks Russia»)

COSMOSMotion (Номер лицензионного сертификата SEN0211-12/10-2005 ООО «SolidWorks Russia»)

COSMOSFloWorks (Номер лицензионного сертификата SEN0211-12/10-2005 ООО «SolidWorks Russia»)

 

7.4. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», необходимых для освоения дисциплины

iprbookshop.ru

ibooks.ru

books.google.ru

biblioclub.ru

 

8. Описание материально-технической базы, необходимой для осуществления образовательного процесса по дисциплине

Компьютерный класс

ЭВМ Intel Core i5-4570 3.2 ГГц - 10 шт.; ЭВМ Intel Core i7-4790 3,6 ГГц - 2 шт.

Компьютерный класс

ЭВМ Intel Core 2 E4400 2;0 ГГц – 9 шт.; ЭВМ Intel Core 2 E5500 2,8 ГГц – 3 шт.; сканер Epson GT 15000

 

9. Методические указания по освоению дисциплины

Процесс изучения дисциплины включает лекции, лабораторные занятия и самостоятельную работу студента.

Форма заключительного контроля при промежуточной аттестации – зачет. Для проведения промежуточной аттестации по дисциплине разработаны фонд оценочных средств и балльно-рейтинговая система оценки учебной деятельности студентов. Оценка по дисциплине выставляется в информационной системе и носит интегрированный характер, учитывающий результаты оценивания участия студентов в аудиторных занятиях, качества и своевременности выполнения заданий в ходе изучения дисциплины и промежуточной аттестации.

 


лист_утверждения


РЕЦЕНЗИЯ

на  рабочую программу дисциплины

«CAD, CAE системы в машиностроении»

по направлению подготовки 15.03.02 Технологические машины и оборудование

 

Рабочая программа дисциплины «CAD, CAE системы в машиностроении» составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта по направлению подготовки 15.03.02 Технологические машины и оборудование.

На изучение данного курса по учебному плану отводится 72 час. (2 ЗЕТ). Формой итогового контроля изучения дисциплины является зачет .

Цель дисциплины: ознакомление студентов с основами системам сквозного проектирования, объемное моделирование простых и сложных деталей и сборок, проверка изделия на прочность и анализ напряжений в детали, а также разработка моделей деталей и узлов для создания управляющих программ на станки с ЧПУ.

Основными задачами изучения дисциплины являются: освоение основ, общих принципов и методов автоматизированного конструирования и проектирования машиностроительных изделий различной сложности, а также выполнения анализа напряжений в конструкции от прилагаемых сил.

Содержание занятий соответствуют требованиям образовательного стандарта. Имеется перечень вопросов для самостоятельной работы студентов, способствующий более глубокому изучению дисциплины.

Освоение дисциплины позволит студентам приобрести теоретические и практические знания, необходимые при решении задач в будущей практической деятельности.

Предлагаемые фонды оценочных средств для выявления уровня знаний и умений обучаемых полностью охватывает содержание курса и соответствуют ФГОС.

Перечень учебно-методической литературы достаточен для изучения дисциплины. Имеются ссылки на электронно-библиотечные системы.

Рабочая программа дисциплины «CAD, CAE системы в машиностроении» рекомендуется для использования в учебном процессе по направлению подготовки 15.03.02 Технологические машины и оборудование.

 

31.05.2016 г.