САПР машин і транспортних засобів

Дисципліна «САПР машин і транспортних засобів» є ключовою складовою професійної підготовки фахівців інженерного профілю, оскільки сучасне машинобудування та транспортна галузь неможливі без застосування систем автоматизованого проєктування. Швидкий розвиток цифрових технологій, індустрії 4.0, адитивного виробництва, електротранспорту та інтелектуальних транспортних систем зумовлює необхідність підготовки інженерів, здатних ефективно використовувати сучасні CAD/CAE/CAM-рішення на всіх етапах життєвого циклу виробу.
Актуальність дисципліни визначається зростаючими вимогами до точності, надійності, енергоефективності та безпеки машин і транспортних засобів, а також необхідністю скорочення термінів проєктування й зменшення витрат на створення та випробування дослідних зразків. Використання САПР дозволяє виконувати віртуальне моделювання, інженерний аналіз, оптимізацію конструкцій і цифрове тестування ще на стадії проєктування, що є критично важливим для сучасного виробництва.
Мета курсу формування у здобувачів вищої освіти теоретичних знань і практичних навичок застосування систем автоматизованого проєктування для створення, аналізу та оптимізації логістичних систем з урахуванням вимог сучасного виробництва та експлуатації.
Основними завданнями дисципліни є ознайомлення студентів із принципами побудови та функціонування САПР; вивчення методів 2D- та 3D-моделювання деталей і вузлів машин; формування навичок параметричного та асоціативного проєктування; опанування основ інженерного аналізу в CAE-системах; набуття практики оптимізації конструкцій та підготовки проєктної документації; розвиток здатності застосовувати САПР у професійній та науково-дослідній діяльності.
Практичне значення дисципліни полягає у формуванні професійних компетентностей, необхідних для виконання інженерно-конструкторських робіт у машинобудуванні та логістичній галузі. Знання та навички, здобуті під час вивчення курсу, можуть бути безпосередньо використані у проєктних бюро, на промислових підприємствах, у сервісних та науково-дослідних організаціях.
Опанування дисципліни забезпечує готовність студентів до застосування сучасних цифрових технологій проєктування, участі у створенні конкурентоспроможних машин і транспортних засобів, а також до подальшого професійного та наукового зростання.
Тематика та види навчальних занять

Для денної форми здобуття освіти

Лекційні заняття

Лекція 1. Вступ до систем автоматизованого проєктування машин і транспортних засобів.
Лекція 2. Класифікація та структура САПР у машинобудуванні та транспортній галузі.
Лекція 3. Сучасні CAD-системи для проєктування машин і транспортних засобів.
Лекція 4. Основи геометричного та твердотілого моделювання деталей машин.
Лекція 5. Параметричне та асоціативне моделювання конструкцій машин.
Лекція 6. Проєктування вузлів і механізмів транспортних засобів у CAD-системах.
Лекція 7. Конструкторська документація та стандарти у САПР машин.
Лекція 8. Проєктування рам, корпусів і несних конструкцій транспортних засобів.
Лекція 9. Моделювання кінематичних схем і механізмів машин.
Лекція 10. САПР у проєктуванні силових установок і трансмісій транспортних засобів.
Лекція 11. Проєктування систем підвіски, рульового керування та гальмівних систем.
Лекція 12. Комп’ютерне проєктування електромеханічних та мехатронних систем.
Лекція 13. Інтеграція САПР з виробничими та експлуатаційними процесами.
Лекція 14. Цифрові моделі, віртуальні прототипи та життєвий цикл виробу.
Лекція 15. Практичне застосування САПР у машинобудуванні та транспортній інженерії.
Практичні заняття

Практичне заняття №1. Порівняльний аналіз сучасних CAD/CAE/CAM-систем у машинобудуванні.
Мета роботи: провести поглиблений аналіз функціональних можливостей сучасних CAD/CAE/CAM-систем та оцінити доцільність їх використання для проєктування машин і транспортних засобів.
Практичне заняття №2. Параметричне та асоціативне 3D-моделювання деталей машин.
Мета роботи: опанувати методи параметричного та асоціативного моделювання для створення й модифікації конструктивних елементів машин.
Практичне заняття №3. Проєктування складальних одиниць і механізмів транспортних засобів.
Мета роботи: набути практичних навичок створення складальних моделей, аналізу взаємодії деталей і перевірки коректності складання.
Практичне заняття №4. Оформлення конструкторської документації в САПР.
Мета роботи: навчитися формувати креслення деталей і складальних одиниць відповідно до чинних стандартів із використанням CAD-систем.
Практичне заняття №5. Моделювання кінематичних схем і механізмів машин.
Мета роботи: опанувати методи комп’ютерного моделювання руху механізмів і дослідження їх кінематичних характеристик.
Практичне заняття №6. Проєктування вузлів і систем транспортних засобів у CAD-середовищі.
Мета роботи: сформувати навички проєктування основних вузлів транспортних засобів з урахуванням конструктивних і експлуатаційних вимог.
Практичне заняття №7. Інтеграція САПР у життєвий цикл виробу та підготовка проєкту.
Мета роботи: набути практичного досвіду комплексного застосування САПР на етапах проєктування, аналізу та підготовки виробу до виробництва.

Для заочної форми здобуття освіти

Лекційні заняття

Лекція 1. Вступ до систем автоматизованого проєктування машин і транспортних засобів. Сучасні CAD-системи для проєктування машин і транспортних засобів. Основи геометричного та твердотілого моделювання деталей машин.
Лекція 2. Параметричне та асоціативне моделювання конструкцій машин. Проєктування вузлів і механізмів транспортних засобів у CAD-системах

Практичні заняття

Практичне заняття №1. Проєктування складальних одиниць і механізмів транспортних засобів.
Мета роботи: набути практичних навичок створення складальних моделей, аналізу взаємодії деталей і перевірки коректності складання.

Консультації здійснюються впродовж семестру згідно встановленого розкладу.

Індивідуальна робота

Для заочної форми здобуття освіти

Контрольна робота

Завдання для виконання контрольної роботи здобувач отримує на установчій лекції.
Робота містить 5 теоретичних питань та 2 практичних завдання.
Обсяг відповіді на кожне теоретичне питання: не менше, ніж 1 сторінка машинописного тексту. Текст відповіді повинен бути виконаний самостійно, а не скопійованим з навчального посібника.
Термін надання виконаної контрольної роботи на перевірку – не пізніше, ніж за місяць до початку сесії.
Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання

Для денної форми здобуття освіти
Поточний контроль полягає у виконанні
1) 7-и індивідуальних поточних завдань. Індивідуальні поточні завдання полягають в виконанні типових завдань відповідно до мети та завдань практичних занять. Бездоганне виконання індивідуальних поточних завдань №1 – №7 оцінюється у 10 балів кожне;
2) двох модульних контрольних робіт. Модульні контрольні роботи складаються з теоретичної та практичної частини та проводяться у формі виконання завдань наданих викладачем. Бездоганне виконання кожної модульної контрольної роботи становить 15 балів.
Підсумковий контроль – залік. Залік накопичувальний. Максимальна оцінка, яку може отримати студент – 100 балів. Мінімальна оцінка, яка дозволяє отримати «зараховано» – 60 балів.

Для заочної форми здобуття освіти
Виконання та захист практичної роботи оцінюється у 10 балів.
Захист контрольної роботи. Бездоганне виконання контрольної роботи оцінюється у 50 балів. При її захисті студент може отримати до 40 балів.
Підсумковий контроль – залік. Залік накопичувальний. Максимальна оцінка, яку може отримати студент – 100 балів. Мінімальна оцінка, яка дозволяє отримати «зараховано» – 60 балів.