Системы трёхмерного проектирования технических систем

Магистратура 2026/2027

ID 1125260

Статус: Курс обязательный (Прикладная электроника и фотоника)

Кто читает: Департамент электронной инженерии

Где читается: Московский институт электроники и математики им. А.Н. Тихонова

Когда читается: 1-й курс, 3, 4 модуль

Охват аудитории: для своего кампуса

Преподаватели: Цветков Вячеслав Эдуардович

Язык: русский

Кредиты: 6

Контактные часы: 68

Дополнительные материалы в LMS Задать вопрос

Аннотация

Дисциплина “Системы трёхмерного проектирования технических систем” ориентирована на формирование знаний об основных правилах составления и чтения технических чертежей, требований государственных стандартов Единой системы конструкторской документации (ЕСКД), а также на углублённое освоение методов трёхмерного проектирования деталей и сборочных единиц с акцентом на дальнейшее использование 3D‑моделей в инженерных расчётах и цифровом производстве технологических комплексов электроники. Основной акцент делается на приобретение навыков работы с современной системой автоматизированного проектирования, такой как Компас-3Д. Изучение данной дисциплины базируется на знаниях, умениях и навыках, полученных в бакалавриате в процессе изучения инженерной графики, математики, физики и ряда других дисциплин.

Цель освоения дисциплины

Целью освоения дисциплины «Системы трёхмерного проектирования технических систем» является формирование у обучающихся теоретических знаний и практических навыков в области разработки трёхмерных моделей деталей в САПР КОМПАС-3D, сборочных единиц и технических систем с применением современных систем автоматизированного проектирования, а также подготовки конструкторской документации в соответствии с требованиями Единой системы конструкторской документации. Освоение дисциплины направлено на формирование способности применять методы трёхмерного параметрического моделирования при проектировании технологических комплексов электроники, использовать разработанные цифровые модели при выполнении инженерных расчётов и анализе конструкций

Планируемые результаты обучения

знать назначение, классификацию и области применения CAD-, CAE- и CAM-систем, их место в жизненном цикле изделия, основные положения метода конечных элементов, а также принципы параметрического, твердотельного и поверхностного моделирования
уметь различать методы двумерного и трёхмерного проектирования, выбирать способ геометрического моделирования в зависимости от поставленной инженерной задачи и использовать основные режимы работы КОМПАС-3D
владеть навыками организации пользовательской среды КОМПАС-3D, управления документами, моделями, слоями, видами, системами координат и структурой электронной модели изделия
знать виды, назначение и комплектность конструкторских документов, требования ЕСКД к выполнению чертежей деталей, сборочных чертежей, спецификаций и перечней элементов
уметь читать и оформлять конструкторские документы, выполнять виды, разрезы и сечения, наносить размеры, предельные отклонения, обозначения шероховатости, материалов, покрытий и технические требования
владеть навыками применения требований ЕСКД при обозначении резьбовых, сварных, разъёмных и неразъёмных соединений и при разработке электронной конструкторской документации
знать назначение параметрического эскиза, правила выбора плоскости построения, виды геометрических примитивов, вспомогательных объектов, размерных и геометрических зависимостей
уметь создавать параметрические эскизы, задавать геометрические и размерные зависимости, применять переменные и выражения, определять степень параметрической определённости эскиза
владеть навыками выявления и устранения избыточных, конфликтующих и недостающих связей, а также рационального построения устойчивых и редактируемых эскизов
знать назначение и особенности основных формообразующих и конструктивных операций твердотельного моделирования, принципы организации дерева построения и создания исполнений деталей
уметь создавать трёхмерные модели деталей с применением операций выдавливания, вращения, построения по траектории и сечениям, создавать отверстия, рёбра жёсткости, фаски, скругления, оболочки и массивы
владеть навыками управления деревом построения, редактирования параметров модели, восстановления нарушенных связей, использования вспомогательной геометрии, переменных, таблиц параметров и библиотек стандартных элементов.
знать принципы поверхностного моделирования, способы создания деталей сложной пространственной формы и особенности проектирования деталей из листового материала
уметь создавать и редактировать поверхности, выполнять их обрезку, продление и сшивку, преобразовывать поверхностные модели в твердотельные, формировать сгибы, вырезы, отверстия и развёртки
владеть навыками моделирования корпусных, монтажных и конструктивных элементов технологических комплексов электроники с учётом ограничений выбранной технологии изготовления
знать структуру сборочной модели, виды сопряжений компонентов, принципы проектирования «снизу вверх» и «сверху вниз», правила организации подсборок и уровней иерархии изделия
уметь добавлять и размещать компоненты в сборке, задавать сопряжения, управлять степенями свободы, выполнять контекстное моделирование и создавать детали на основе геометрии соседних компонентов
владеть навыками использования стандартных и библиотечных компонентов, проверки пересечений, контроля зазоров
знать правила создания ассоциативных чертежей, формирования видов, разрезов, сечений, местных видов, спецификаций и позиционных обозначений составных частей изделия
уметь создавать и оформлять чертежи деталей и сборочных единиц на основе трёхмерных моделей, наносить размеры, обозначения и технические требования, формировать спецификации
владеть навыками управления ассоциативными связями между моделью, чертежом и спецификацией, обновления документации и подготовки документов к проверке, согласованию и выпуску
знать требования к геометрическим моделям, предназначенным для инженерного анализа, основные виды расчётов и принципы подготовки моделей к расчёту напряжённо-деформированного состояния, тепловых режимов и собственных частот
уметь оценивать пригодность модели для инженерного анализа, упрощать геометрию, удалять малозначимые элементы, устранять разрывы, пересечения и другие геометрические ошибки
владеть навыками назначения материалов и физических характеристик, формирования расчётных вариантов, анализа результатов расчёта и внесения обоснованных изменений в исходную конструкцию
знать принципы фотореалистичной визуализации, настройки сцены, камер, освещения и материалов, особенности нейтральных и полигональных форматов трёхмерных моделей и требования к моделям для аддитивного производства
уметь настраивать сцену, фон, материалы, текстуры, освещение и HDRI-окружение, создавать разнесённые виды, наносить пространственные размеры и выноски, экспортировать модели в форматы STEP, IGES, Parasolid, STL и OBJ
владеть навыками подготовки геометрии к трёхмерной печати, проверки целостности и корректности модели, передачи модели в программу-слайсер и подготовки интерактивных материалов для демонстрации изделия средствами виртуальной и дополненной реальности

Содержание учебной дисциплины

Раздел 1. Основы автоматизированного трёхмерного проектирования
Раздел 2. Конструкторская документация и требования ЕСКД
Раздел 3. Создание параметрических эскизов
Раздел 4. Твердотельное моделирование деталей
Раздел 5. Моделирование сложных деталей и элементов конструкций
Раздел 6. Трёхмерное моделирование сборочных единиц
Раздел 7. Получение конструкторской документации
Раздел 8. Подготовка моделей к инженерным расчётам
Раздел 9. Рендеринг и аддитивная подготовка 3D-моделей

Элементы контроля

Самостоятельная работа 1
Домашнее задание 1
Домашнее задание 2
Самостоятельная работа 2
Экзамен
Экзамен проводится в очном формате. На экзамен необходимо прийти заранее согласно расписанию экзаменационной сессии. Заранее при необходимости студент может у преподавателя запросить примерный перечень вопрос (также он продублирован в программе учебной дисциплины), который преподаватель высылает на корпоративные почты студентов накануне экзамена по запросу. Студенту выдается билет, содержащий 2 вопроса. Предварительно студенту сообщается его накопленная оценка за работу по дисциплине.

Промежуточная аттестация

2026/2027 4th module
0.25 * Домашнее задание 2 + 0.2 * Самостоятельная работа 2 + 0.25 * Домашнее задание 1 + 0.2 * Экзамен + 0.1 * Самостоятельная работа 1

Список литературы

Авторы

Цветков Вячеслав Эдуардович
Романова Татьяна Валентиновна

Программа дисциплины