Karta przedmiotu
Optymalizacja i symulacja programów obróbkowych
Podstawowe informacje o zajęciach
Cykl kształcenia:
2025/2026
Nazwa jednostki prowadzącej studia:
Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa
Nazwa kierunku studiów:
Mechanika i budowa maszyn
Obszar kształcenia:
nauki techniczne
Profil studiów:
ogólnoakademicki
Poziom studiów:
drugiego stopnia
Forma studiów:
stacjonarne
Specjalności na kierunku:
Badania i rozwój w gospodarce, Komputerowo wspomagane wytwarzanie, Napędy mechaniczne, Pojazdy samochodowe - Badania i eksploatacja pojazdów samochodowych, Pojazdy samochodowe - Zaawansowane napędy pojazdów samochodowych, Programowanie i automatyzacja obróbki - Systemy CAD/CAM w zastosowaniach, Programowanie i automatyzacja obróbki - Zaawansowane programowanie obrabiarek CNC, Programowanie i automatyzacja obróbki - Zaawansowane programowanie pomiarów współrzędnościowych
Tytuł otrzymywany po ukończeniu studiów:
magister inżynier
Nazwa jednostki prowadzącej zajęcia:
Katedra Technik Wytwarzania i Automatyzacji
Kod zajęć:
4343
Status zajęć:
wybierany dla specjalności Programowanie i automatyzacja obróbki - Zaawansowane programowanie obrabiarek CNC
Układ zajęć w planie studiów:
sem: 3 / W15 L45 / 4 ECTS / E
Język wykładowy:
polski
Imię i nazwisko koordynatora:
dr inż. Michał Gdula
semestr 3:
mgr inż. Piotr Żurek
Cel kształcenia i wykaz literatury
Główny cel kształcenia:
Nabycie przez studentów wiedzy i umiejętności w zakresie automatycznego programowania obrabiarek CNC oraz zaawansowanych technik optymalizacji i symulacji opracowanych programów obróbkowych.
Ogólne informacje o zajęciach:
Materiały dydaktyczne:
Pliki do pobrania wg wskazań prowadzącego zajęcia.
Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć
| 1 | Kiciak P. | Podstawy modelowania krzywych i powierzchni | Wydawnictwa Naukowo-Techniczne. | 2005. |
| 2 | Marciniak K., Putz B., Wojciechowski J. | Obróbka powierzchni krzywoliniowych na frezarkach sterowanych numerycznie | Waydawnictwa Naukowo-Techniczne. | 1988. |
| 3 | Wełyczko A. | CATIA V5. Sztuka modelowania powierzchniowego | Helion, Gliwice. | 2009. |
| 4 | - | Milling with SINUMERIK Mold making with 3 to 5-axis simultaneous milling. MANUAL | Siemens. | 2016 |
| 5 | Wit Grzesik, Piotr Niesłony, Piotr Kiszka | 1. Programowanie obrabiarek CNC | Warszawa: Wydaw. Nauk.PWN. | 2020 |
| 6 | Jerzy Honczarenko | 3. Elastyczna automatyzacja wytwarzania: obrabiarki i systemy obróbkowe | Warszawa: Wydaw. Nauk.PWN. | 2018 |
| 7 | Jerzy Honczarenko | Obrabiarki sterowane numerycznie | Warszawa: Wydaw. Nauk.PWN. | 2017 |
| 8 | Roman Stryczek, Bogusław Pytlak | Elastyczne programowanie obrabiarek | Warszawa: Wydaw. Nauk.PWN. | 2011 |
| 9 | SIEMENS | Milling with Sinumerik. 5-axis machining. Manual. | Sinumerik 840D/840Di/840D sl. | - |
| 1 | Dokumentacja wybranego oprogramowania komputerowego wspomagania wytwarzania | - | -. | - |
| 2 | SIEMENS | Przygotowanie pracy | Sinumerik 840D/840Di. | - |
| 3 | SIEMENS | Instrukcja programowania. Podstawy. | Sinumerik 840D/840Di. | - |
| 4 | SIEMENS | Basesoftware and operating software. Commissioning Manual. | Sinumerik 840D. | - |
| 5 | SIEMENS | Instrukcja programowania. Cykle. | Sinumerik 840D/840Di. | - |
| 6 | SIEMENS | Milling with Sinumerik. 5-axis machining. Manual. | Sinumerik 840D/840Di/840D sl. | - |
| 7 | Krzysztof Augustyn | NX CAM. Programowanie ścieżek dla obrabiarek CNC | HELION. | 2009 |
| 8 | SIEMENS | Dokumentacja programu NX | -. | - |
| 9 | Dariusz Jóźwiak, Marcin Antosiewicz | NX Podstawy modelowania. Synchronous i Realize Shape. | CAMDivision. | 2014 |
| 10 | Podręcznik napisany pod redakcją Krzysztofa Augustyna. | NX CAM Virtual Machine. Podręcznik programisty CNC. | CAMDivision. | 2016 |
| 1 | Dokumentacja wybranego oprogramowania komputerowego wspomagania wytwarzania | - | -. | - |
| 2 | Grzegorz Nikiel | Programowanie obrabiarek CNC na przykładzie układu sterowania Sinumerik 810D/840D | Bielsko-Biała. | 2004 |
| 3 | Jan Szadkowski, Roman Stryczek, Grzegorz Nikiel | Projektowanie Procesów Technologicznych Na Obrabiarki Sterowane Numerycznie. | Bielsko-Biała. | 1995 |
| 4 | https://www.ncsimul.com/ | - | -. | - |
Wymagania wstępne w kategorii wiedzy / umiejętności / kompetencji społecznych
Wymagania formalne:
Student musi być zarejestrowany na semestr 3.
Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy:
Znajomość podstaw przygotowania technologii obróbki. Znajomość ogólnej budowy i sterowania maszyn CNC. Znajomość podstaw programowania maszyn CNC w kodzie ISO oraz programowania CAD/CAM.
Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności:
Umiejętność posługiwania się komputerem PC z systemem Windows oraz pracy z literaturą.
Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych:
Umiejętność samodzielnego poszerzania swej wiedzy i doskonalenia
umiejętności zawodowych.
Efekty kształcenia dla zajęć
| MEK | Student, który zaliczył zajęcia | Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia | Metody weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia | Związki z KEK | Związki z PRK |
|---|---|---|---|---|---|
| MEK01 | Posiada uporządkowaną wiedzę w zakresie etapów automatycznego programowania obrabiarek sterowanych numerycznie CNC. | wykład | egzamin cz. pisemna |
K-W09+++ |
P7S-WG |
| MEK02 | Posiada podstawową wiedzę w zakresie możliwości współczesnych oprogramowań komputerowego wspomagania wytwarzania w zakresie zaawansowanych technik optymalizacji i symulacji programów obróbkowych. | wykład | egzamin cz. pisemna |
K-W09+++ |
P7S-WG |
| MEK03 | Posiada podstawową wiedzę dotyczącą zaawansowanych metod i kryteriów optymalizacji programów obróbkowych. | wykład | egzamin cz. pisemna |
K-W09+++ |
P7S-WG |
| MEK04 | Posiada umiejętności w zakresie zaawansowanego programowania procesu kształtowania ubytkowego za pomocą toczenia w wybranym oprogramowaniu komputerowego wspomagania wytwarzania, optymalizacji i symulacji opracowanych programów NC. | laboratorium | zaliczenie cz. praktyczna |
K-W07+++ K-W09+++ K-U16+++ K-K02+++ |
P7S-KO P7S-UW P7S-WG |
| MEK05 | Posiada umiejętności w zakresie zaawansowanego programowania procesu kształtowania ubytkowego za pomocą frezowania w wybranym oprogramowaniu komputerowego wspomagania wytwarzania, optymalizacji i symulacji opracowanych programów NC. | laboratorium | zaliczenie cz. praktyczna |
K-W07++ K-W09+++ K-U16++ K-K02+++ |
P7S-KO P7S-UW P7S-WG |
| MEK06 | Posiada umiejętności w zakresie tworzenia reguł i kryteriów optymalizacji i symulacji opracowanych programów NC. | laboratorium | zaliczenie cz. praktyczna |
K-W07++ K-W09+++ K-U16++ K-K02+++ |
P7S-KO P7S-UW P7S-WG |
| MEK07 | Posiada umiejętności w zakresie optymalizacji i symulacji z użyciem modeli wirtualnych obrabiarek sterowanych numerycznie w wybranym oprogramowaniu komputerowego wspomagania wytwarzania. | laboratorium | zaliczenie cz. praktyczna |
K-W07++ K-W09+++ K-U16++ K-K02+++ |
P7S-KO P7S-UW P7S-WG |
Treści kształcenia dla zajęć
| Sem. | TK | Treści kształcenia | Realizowane na | MEK |
|---|---|---|---|---|
| 3 | TK01 | W01-W02 | MEK01 MEK02 | |
| 3 | TK02 | W03-W08 | MEK03 | |
| 3 | TK03 | W09-W10 | MEK02 | |
| 3 | TK04 | W11-W12 | MEK02 | |
| 3 | TK05 | W13-W14 | MEK02 | |
| 3 | TK06 | W15 | MEK02 | |
| 3 | TK07 | L01-L06 | MEK01 MEK02 MEK04 | |
| 3 | TK08 | L07-L12 | MEK01 MEK02 MEK04 | |
| 3 | TK09 | L13-L18 | MEK01 MEK02 MEK04 | |
| 3 | TK10 | L19-L24 | MEK01 MEK02 MEK05 | |
| 3 | TK11 | L25-L33 | MEK01 MEK02 MEK05 | |
| 3 | TK12 | L34-L36 | MEK02 MEK06 | |
| 3 | TK13 | L37-L45 | MEK02 MEK07 |
Nakład pracy studenta
| Forma zajęć | Praca przed zajęciami | Udział w zajęciach | Praca po zajęciach |
|---|---|---|---|
| Wykład (sem. 3) | Godziny kontaktowe:
15.00 godz./sem. |
Uzupełnienie/studiowanie notatek:
10.00 godz./sem. Studiowanie zalecanej literatury: 10.00 godz./sem. |
|
| Laboratorium (sem. 3) | Przygotowanie do laboratorium:
10.00 godz./sem. |
Godziny kontaktowe:
45.00 godz./sem. |
|
| Konsultacje (sem. 3) | Udział w konsultacjach:
1.00 godz./sem. |
||
| Egzamin (sem. 3) | Przygotowanie do egzaminu:
10.00 godz./sem. |
Egzamin pisemny:
2.00 godz./sem. |
Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej
| Forma zajęć | Sposób wystawiania oceny podsumowującej |
|---|---|
| Wykład | Egzamin pisemny oceniający stopień osiągnięcia MEK01, MEK02 i MEK03 obejmujące 3 pytania teoretyczne (po maks.2 pkt). Punktacja i ocena: (6,0-5,6)=5,0; (5,5-5,0)=4,5; (4,9-4,4)=4,0; (4,3-3,8)=3,5; (3,7-3,2)=3,0. Do egzaminu jest dopuszczona osoba, która otrzymała pozytywną ocenę z części laboratoryjnej. |
| Laboratorium | W celu zaliczenia zajęć laboratoryjnych wymagane jest uzyskanie pozytywnej oceny ze sprawdzianu praktycznego. Sprawdzian weryfikuje umiejętności studenta określonych modułowymi efektami kształcenia MEK04 - MEK07. Kryteria weryfikacji efektu kształcenia, udział procentowy i ocena: (90% -100%)=5.0 (bardzo dobry), (80% - 89%)=4.5 (plus dobry), (70% - 79%)=4.0 (dobry), (60% - 69%)=3.5 (plus dostateczny), (50% - 59%)=3.0 (dostateczny). |
| Ocena końcowa | W celu uzyskania pozytywnej oceny końcowej z modułu kształcenia - wymagane jest uzyskanie oceny pozytywnej z zaliczenia praktycznego z laboratorium oraz egzaminu pisemnego z wykładu. Ocena końcowa z modułu kształcenia jest obliczana wg średniej arytmetycznej. |
Przykładowe zadania
Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia
(-)
Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych
(-)
Inne
(-)
Czy podczas egzaminu/zaliczenia student ma możliwość korzystania z materiałów pomocniczych : nie
Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi tak
| 1 | D. Bazaliński; P. Biega; T. Bujak; P. Fudali; M. Gdula; J. Inglot; A. Kafara; S. Miechowicz; W. Wojnarowska; S. Wolski | Szablon ortopedyczny i sposób wytwarzania szablonu ortopedycznego | 2025 |
| 2 | K. Ciecieląg; M. Gdula; A. Kawalec; P. Żurek | Modeling and Cutting Mechanics in the Milling of Polymer Matrix Composites | 2025 |
| 3 | M. Gdula | Modeling and analysis of the instantaneous undeformed chip thickness in multi-axis torus milling in the aspect of tool wear | 2025 |
| 4 | M. Gdula; G. Mrówka-Nowotnik; A. Nowotnik | Analysis the surface integrity taking into account the tool wear stage in the multi-axis torus milling of a Ni-based superalloy using the active cutting edge segment change technique and new approach for machining aircraft engine blades | 2025 |
| 5 | M. Gdula; G. Mrówka-Nowotnik; A. Nowotnik | Modeling and comprehensive mechanism analysis of torus milling cutter wear in multi-axis milling of Ni-based superalloy using the active cutting edge segment change technique | 2025 |
| 6 | M. Gdula; J. Józwik; J. Skoczylas | Tool wear and surface topography shaping after TPl multi-axis milling of Ni-based superalloy of the torus milling cutter using the strategy of adaptive change of the active cutting edge segment | 2025 |
| 7 | M. Gdula; P. Żurek | Side Oscillation Milling: Modeling, Analysis, and Compensation of Cutting Forces Through Feed Optimization | 2025 |
| 8 | M. Gdula | Determination and Analysis of Working Diameters and Working Angle of the Torus Cutter Blade in Multi-axis Machining in the Aspect of Tool Wear | 2024 |
| 9 | M. Gdula; A. Kawalec; J. Matuszak | Analysis of the Deburring Efficiency of EN-AW 7075 Aluminum Alloy Parts with Complex Geometric Shapes Considering the Tool Path Strategy During Multi-Axis Brushing | 2024 |
| 10 | M. Gdula; J. Husár; L. Knapčíková; R. Vandžura | Modeling and Measurement of Tool Wear During Angular Positioning of a Round Cutting Insert of a Toroidal Milling Tool for Multi-Axis Milling | 2024 |
| 11 | M. Gdula; G. Mrówka-Nowotnik | Analysis of tool wear, chip and machined surface morphology in multi-axis milling process of Ni-based superalloy using the torus milling cutter | 2023 |
| 12 | M. Chlost; M. Gdula | A New Method of the Positioning and Analysis of the Roughness Deviation in Five-Axis Milling of External Cylindrical Gear | 2022 |
| 13 | J. Burek; M. Gdula | Sposób pięcioosiowej obróbki elementów o zarysie krzywoliniowym, zwłaszcza łopatek turbin | 2021 |
| 14 | G. Budzik; T. Dziubek; M. Gdula; P. Turek | Elaboration of the measuring procedure facilitating precision assessment of the geometry of mandible anatomical model manufactured using additive methods | 2020 |
| 15 | M. Gdula | Empirical Models for Surface Roughness and Topography in 5-Axis Milling Based on Analysis of Lead Angle and Curvature Radius of Sculptured Surfaces | 2020 |