Grafika inżynierska

obowiązkowe

Jednym z najważniejszych zagadnień praktyki technicznej jest odwzorowanie obiektów trójwymiarowych na płaszczyźnie za pomocą rysunku. Odwzorowanie to przedstawia kształty przedmiotów na dwuwymiarowej powierzchni arkusza rysunkowego. Możliwość sporządzania rysunków związana jest ze znajomością podstaw geometrii wykreślnej, sporządzania konstrukcji geometrycznych.

Na geometrii wykreślnej opiera się nauka rysunku technicznego. Rysunek techniczny związany jest zarówno z pojęciami grafiki inżynierskiej, jak i zapisu konstrukcji.

Podstawową metodą rzutowania przy sporządzaniu rysunków technicznych jest metoda rzutowania Monge’a.

Część praktyczna zajęć zawiera przykłady większości zadań i rysunków realizowanych w ramach przedmiotów: grafika inżynierska, rysunek techniczny i zapis konstrukcji oraz pokrewnych, prowadzonych w IMiPKM, WIMiI PCz. Przedmioty są realizowane na studiach stacjonarnych i niestacjonarnych na różnych kierunkach studiów.

Jednym z najważniejszych zagadnień praktyki technicznej jest odwzorowanie obiektów trójwymiarowych na płaszczyźnie za pomocą rysunku. Odwzorowanie to przedstawia kształty przedmiotów na dwuwymiarowej powierzchni arkusza rysunkowego.

Możliwość sporządzania rysunków związana jest ze znajomością podstaw geometrii wykreślnej jako nauki o sposobach odwzorowania tworów geometrycznych na płaszczyźnie, sporządzania konstrukcji geometrycznych oraz graficznego rozwiązywania zadań.

Na teoretycznych podstawach geometrii wykreślnej opiera się nauka rysunku technicznego. Rysunek techniczny związany jest zarówno z pojęciami grafiki inżynierskiej, jak i zapisu konstrukcji.

Podstawową metodą rzutowania przy sporządzaniu rysunków technicznych jest metoda rzutowania Monge’a. Wykorzystywane są także metody rzutowania przedmiotów w przedstawieniu aksonometrycznym.

Do sporządzania rozmaitych konstrukcji graficznych, np. przekrojów i przenikania brył, stosuje się zasady geometrii wykreślnej.

W czasie przebiegu zajęć student otrzymuje w sposób praktyczny i zindywidualizowany odpowiednią bryłę (model trójwymiarowy) lub zespół elementów, przyrządy pomiarowe oraz podręczniki. Do każdego ćwiczenia otrzymuje przygotowane zestawy modeli i zespołów o porównywalnym stopniu trudności.

Studenci sporządzają rysunki brył lub elementów na arkuszach rysunkowych oraz szkice zawierające wymiarowanie i inne informacje o obiekcie. Rysunki i szkice są podstawą do sporządzenia rysunków z wykorzystaniem oprogramowania CAD/CAE na zajęciach lub jako praca własna studenta poza uczelnią.

W ramach zajęć praktycznych studenci zapoznają się z różnymi przyrządami pomiarowymi oraz zasadami ich użycia w pomiarach brył przedmiotów w postaci brył, części i zespołów maszyn. Zajęcia z grafiki inżynierskiej i przedmiotów pokrewnych są jednymi z wielu przedmiotów zmierzających do opanowania przez studentów szerokiej wiedzy, dotyczącej rysowania, konstrukcji i projektowania urządzeń, zasady ich działania oraz zagadnień technologicznych spotykanych w budowie maszyn.

Studenci osiągają pełne wykorzystanie umiejętności graficznego zapisu konstrukcji wraz ze zdobywaniem wiedzy z zakresu inżynierii materiałowej, obróbki skrawaniem i plastycznej oraz pozostałych, np.: procesów obróbki cieplnej i fizykochemicznej metali, metrologii oraz innych. Cenne jest także zdobycie doświadczenia praktycznego, np. w pracy warsztatowej. Studenci powinni posiąść umiejętność łączenia teorii z praktyką i umieć to wykorzystywać w pracy zawodowej.

Studenci w procesie dydaktycznym mają dostęp do modelarni zawierającej komplety modeli brył, układów mechanicznych oraz zestawy przyrządów pomiarowych i wybrane podręczniki. Studenci w każdym zadaniu praktycznym otrzymują przykładowy rysunek oraz wskazówki konieczne do prawidłowego wykonania rysunku.

Studenci wykonują rysunki jako szkice lub rysunki sporządzane za pomocą przyrządów kreślarskich na arkuszu w formacie A3. Większość rysunków technicznych powstaje także z wykorzystaniem pakietu AutoCAD, w kreślarniach Instytutu lub jako praca własna studenta poza zajęciami.

Część praktyczna zajęć zawiera przykłady większości zadań i rysunków realizowanych w ramach przedmiotów: grafika inżynierska, rysunek techniczny i zapis konstrukcji oraz pokrewnych, prowadzonych w Instytucie Mechaniki i Podstaw Konstrukcji Maszyn, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Informatyki Politechniki Częstochowskiej.

Przedmioty są realizowane na studiach stacjonarnych i niestacjonarnych na różnych kierunkach studiów.

Studenci realizują zadania z zakresu geometrii wykreślnej w celu rozwijania zdolności manualnych i umiejętności posługiwania się podstawowymi przyrządami kreślarskimi.

Zaliczenie wymienionych przedmiotów studenci uzyskują m.in. po przedstawieniu rysunków na arkuszu w formacie A3 lub/i w postaci wydruków komputerowych. Konieczne jest dołączenie plików rysunków w formacie CAD (AutoCAD) generowanych z rozszerzeniem dwg lub dxf. W przypadku studentów pracujących z innym oprogramowaniem CAD/CAE możliwe jest przedstawienie plików rysunków w wykorzystywanym programie.

Wszystkie prace/rysunki studentów podlegają sprawdzeniu merytorycznemu oraz pod względem zalecanego wykorzystania możliwości edycyjnych stosowanych programów komputerowych.

Przeprowadzane jest także sprawdzenie umiejętności posługiwania się pakietem AutoCAD. Wszyscy studenci otrzymują identyczny rysunek części maszynowej lub zespołu mechanicznego. Mają określony czas na jego wykonanie. Oceniana jest umiejętność posługiwania się programem AutoCAD, kolejność sporządzania rysunku i ogólna biegłość wykorzystania możliwości edycyjnych programu.

Przy uzyskaniu zaliczenia podanych przedmiotów przez studentów wymagana jest wiedza z zakresu zasad sporządzania rysunków technicznych. Wiedza studentów jest sprawdzana przez osoby prowadzące zajęcia ćwiczeniowe/projektowe oraz przez wykładowcę na wykładzie, a także przy wpisie oceny z zaliczenia oraz oceny końcowej.

W procesie dydaktycznym wykorzystywane są także rysunki zawierające błędy konstrukcyjne i wymiarowe, wymagające od studenta ich analizy oraz ich wskazania i możliwości poprawienia. Rysunki te zawierają wiele błędów i są rzadko spotykane w materiałach dydaktycznych. Stanowią jednak dobrą podstawę do opanowania „sztuki wymiarowania”. Wprowadzono wyraźny opis, informujący, że rysunki zawierają błędy.

W wybranych rysunkach wymagane jest podanie wymiarowania podstawowego, zawierającego tylko informacje o wymiarach liniowych i kątowych przedmiotu, bez podawania np. stanu geometrycznego powierzchni, tolerancji wymiarowych, pasowań.

Wybrane części maszyn posiadają elementy wykonane niezgodnie z aktualnymi normami. Dotyczy to np.: nakiełków w wałach, rowków pod wpusty, części gwintowanych i innych. Stanowią one bazę do dyskusji i wskazania możliwości ich poprawienia zgodnie z zaleceniami podawanymi w normach.

W ramach zajęć praktycznych i w zakresie rozszerzenia umiejętności czytania rysunków technicznych studenci otrzymują rysunki zestawieniowe zespołów maszynowych. Celem zadań jest opanowanie „sztuki czytania” rysunków technicznych. W czasie zajęć prowadzący przydziela numer wybranego zespołu każdemu z nich i podaje indywidualnie każdemu studentowi numery wybranych części, najczęściej współpracujących.

Zadaniem studentów jest zapoznanie się z rodzajem układu mechanicznego, sposobem jego działania i współpracy części składowych.

Studenci wyodrębniają wskazane części zespołu, określić ich budowę i odczytać wymiary oraz sporządzić rysunki wykonawcze części, np.: wału maszynowego i osadzonego na nim koła zębatego, śruby roboczej i nakrętki, tłoczyska i tłoka, itp..

Rysunki zestawieniowe wykorzystywane w procesie dydaktycznym zawarte są w literaturze, m.in. atlasach części maszyn w postaci dokumentacji technicznej oraz rysunkach własnych wykładowcy. Zadania są wstępem do opanowania zaawansowanych technik odczytywania i sporządzania rysunków technicznych maszynowych. Należą do najtrudniejszych zajęć realizowanych w zakresie grafiki inżynierskiej - rysunku technicznego.

Na podstawie realizowanych w procesie dydaktycznym tematów zajęć oraz własnych doświadczeń studenci kierunków technicznych powinni być w stanie sporządzać samodzielnie rysunki techniczne wykorzystywane w projektowaniu i konstrukcji urządzeń technicznych. W pracy zawodowej wymagane jest jednak od nich dalsze zdobywanie doświadczeń, podnoszenie kwalifikacji i rozwijanie umiejętności koniecznych w sporządzaniu dokumentacji technicznej, uwzględniających konstrukcję i technologię wykonania części maszyn.

Część praktyczna prac studentów jest wynikiem powiązania metod geometrii wykreślnej, podstaw i zasad rysunku technicznego oraz współczesnych metod sporządzania dokumentacji technicznej.

W ramach wykładu oraz zajęć praktycznych studenci zapoznają się z będącym w dyspozycji wykładowcy szerokim wyborem przyrządów pomiarowych oraz zasadami ich użycia w pomiarach brył, części i zespołów maszyn.

Studenci mają także możliwość zapoznania się z narzędziami stosowanymi w obróbce metali, np. wiertłami krętymi z różnym mocowaniem, gwintownikami, rozwiertakami, nawiertakami, nożami tokarskimi, frezami, tarczami pił.

Atlas rysunków technicznych do odczytu i detalowania, praca zbiorowa, Leningrad 1968.

Bieliński A., Geometria wykreślna, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2005.

Cekus D., Kania L., Modelowanie elementów i zespołów maszyn w programach grafiki inżynierskiej, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2009.

Dashkiewicz B.P. (red.), Atlas części maszyn, Połączenia i sprzęgła, GN-TIML, Kijów 1956.

Dashkiewicz B.P. (red.), Atlas części maszyn, Przekładnie, GN-TIML, Kijów 1958.

Dobrzański T., Rysunek techniczny maszynowy, WNT, Warszawa 2002.

Geisler T., Sochocki W., Grafika inżynierska, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2017.

Gutowski A., Zadania z rysunku technicznego, WSiP, Warszawa 1992.

Jankowski W., Geometria wykreślna, PWN, Warszawa 1975.

Kania L., Podstawy programu AutoCAD - modelowanie 3D, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2007.

Kania L., Podstawy programu AutoCAD - modelowanie 2D, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2007.

Kurmaz L.W., Kurmaz O.L., Podstawy konstruowania węzłów i części maszyn, Podręcznik konstruowania, Politechnika Świętokrzyska, Kielce 2011.

Lewandowski Z., Zbiór zadań z rysunku technicznego maszynowego, PWN, Warszawa 1979.

Otto E., Geometria wykreślna, WNT, Warszawa 1963.

Reshetov D.N. (red.), Części maszyn. Atlas konstrukcji, GN-TIML, Moskwa 1963.

Rysunek techniczny w AutoCADzie, Praca zbiorowa pod red. B. Posiadały, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2002.

Skalmierski B., Mechanika, cz. 1, Podstawy mechaniki klasycznej, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 1998.

Waligórski J., Geometria wykreślna dla inżynierów i techników, WNT, Warszawa 1984.

Wybrany zbiór polskich norm PN-EN ISO ...

http://fluid.itcmp.pwr.wroc.pl/~eichler/

http://im-possible.info/

http://www.pkm.edu.pl/

Student zna zasady grafiki inżynierskiej umożliwiającej rozwiązywanie problemów technicznych z zakresu mechaniki i budowy maszyn.

Student potrafi wykonywać dokumentacje techniczną zgodnie z zasadami rysunku technicznego maszynowego i zasadami normalizacji.

Student posiada umiejętność posługiwania się programem AutoCAD i potrafi modelować graficznie elementy w przestrzeni 2D.

Student posiada umiejętności stosowania wiedzy w rozwiązywaniu problemów związanych z modelowaniem 2D i 3D.

Wszystkie rysunki sporządzane przez studentów podlegają sprawdzeniu merytorycznemu oraz pod względem zalecanego wykorzystania możliwości edycyjnych stosowanych programów komputerowych.

Zaliczenie przedmiotu studenci uzyskują m.in. po przedstawieniu rysunków na arkuszu w formacie A3 lub/i w postaci wydruków komputerowych. Konieczne jest dołączenie plików rysunków w formacie CAD (AutoCAD) generowanych z rozszerzeniem dwg lub dxf. W przypadku studentów pracujących z innym oprogramowaniem CAD/CAE możliwe jest przedstawienie plików rysunków w wykorzystywanym programie.

Przeprowadzane jest sprawdzenie umiejętności posługiwania się pakietem AutoCAD. Wszyscy studenci otrzymują identyczny rysunek części maszynowej lub zespołu mechanicznego. Mają określony czas na jego wykonanie. Oceniana jest umiejętność posługiwania się programem AutoCAD, kolejność sporządzania rysunku i ogólna biegłość wykorzystania możliwości edycyjnych programu.

Warunkiem uzyskania zaliczenia jest oddanie rysunków i otrzymanie pozytywnych ocen ze wszystkich ćwiczeń rysunkowych i projektowych/laboratoryjnych

Przeprowadzane są sprawdzenia wiedzy i umiejętności oraz wystawiane oceny:

ocena przygotowania do ćwiczeń projektowych,

ocena umiejętności stosowania zdobytej wiedzy podczas wykonywania ćwiczeń projektowych,

ocena rysunków z realizacji ćwiczeń objętych programem nauczania,

ocena aktywności podczas zajęć,

ocena umiejętności rozwiązywania postawionych problemów oraz sposobu prezentacji uzyskanych wyników – zaliczenie na ocenę w formie kolokwium/innego sprawdzenia.