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    Salvatore GERBINO

    Insegnamento di DISEGNO ASSISTITO AL CALCOLATORE

    Corso di laurea in INGEGNERIA AEROSPAZIALE, MECCANICA, ENERGETICA

    SSD: ING-IND/15

    CFU: 6,00

    ORE PER UNITÀ DIDATTICA: 48,00

    Periodo di Erogazione: Primo Semestre

    Italiano

    Lingua di insegnamento

    ITALIANO

    Contenuti

    Il CAD 2D e 3D. I sistemi di modellazione parametrica feature-based. Modellazione solida e con superfici di parti e assiemi. Generazione della documentazione tecnica del progetto (tavole 2D). Generazione di modelli cinematici. Scambio dati. Reverse Engineering.

    Testi di riferimento

    - E. Chirone, S. Tornincasa, Disegno Tecnico Industriale, Torino, Vol.1 (ISBN: 9788842674436) e Vol.2 (ISBN: 9788842676218), Il Capitello, 2018. [https://www.capitello.it/libri/disegno-tecnico-industriale]
    - Dispense a cura del docente e rese disponibili alla pagina web del corso.

    Obiettivi formativi

    Fornire le nozioni fondamentali sulle tecnologie per la rappresentazione e la modellazione assistita al calcolatore in 2D e 3D (mediante sistema CAD) per le esigenze della progettazione in ambito industriale. Con l'approccio parametrico impiegato dal sistema CAD sarà possibile analizzare diverse varianti di progettazione così che l'utente possa concentrarsi sulla funzionalità dell'oggetto da progettazione.
    Fornire gli strumenti per la produzione di varie rappresentazioni dei modelli prodotti (Immagini 3D, disegni 2D, animazioni).

    Prerequisiti

    Disegno Industriale.

    Metodologie didattiche

    Il Corso si articola su due ambiti didattici strettamente correlati: le lezioni frontali, relative ai concetti alla base della modellazione parametrica feature-based, e le esercitazioni in aula, sull'impiego di uno strumento di modellazione parametrica feature-based, sui temi pertinenti al programma didattico.

    Metodi di valutazione

    La capacità degli studenti di saper impostare un progetto di modellazione tridimensionale è verificata attraverso la valutazione di un piccolo progetto assegnato ad ogni studente che l'interessato inizierà ad elaborare durante il corso con la supervisione del docente.
    In sede di esame lo studente dovrà dimostrare di sapere interagire con i modelli creati apportando modifiche in tempo reale come da indicazioni del docente.
    A valle della valutazione del progetto seguirà una discussione orale sui concetti fondamentali del corso come da programma.
    Per superare l'esame lo studente deve dimostrare di saper modellare un assieme in 3D con un approccio parametrico, di conoscere i fondamenti della progettazione parametrica e degli ambienti virtuali che utilizzano i modelli CAD 3D.

    Altre informazioni

    Per la natura del corso è fortemente consigliata la frequenza delle lezioni/esercitazioni.

    Programma del corso

    Principi e tecniche che sono alla base della progettazione assistita dal calcolatore. Illustrazione delle caratteristiche dei sistemi CAD con specifico riferimento a sistemi commerciali di diffuso impiego. Componenti hardware e software dei sistemi CAD e possibili configurazioni. Dispositivi di input e output dei sistemi CAD.
    Metodi per la modellazione nel piano: sistemi di drafting, limiti e potenzialità, funzionalità principali. Drafting avanzato (sistemi parametrici 2D constraint-based). Metodi per la modellazione solida nello spazio: B-rep, CSG, Sweep.
    Sistemi parametrici e variazionali. Sistemi feature-based.
    Strumenti per il passaggio da 2D al 3D.
    Metodi per la rappresentazione, per interpolazione e per approssimazione, di superfici a forma libera (free-form). Elementi di modellazione avanzata.
    La modellazione di assiemi: vincoli di assieme, modellazione di nuovi componenti in un ambiente assembly: bottom-up e top-down design.
    Realizzazione della “messa in tavola” dei modelli 3D di parti ed assiemi. Cinematismi e animazioni.
    Integrazione tra sistemi CAD: Scambio-dati di informazioni geometriche tra sistemi CAx.
    Strumenti per la resa fotorealistica. Cenni sul Reverse Engineering e sulla progettazione in ambiente di Realtà Virtuale.

    English

    Teaching language

    Italian

    Contents

    2D and 3D CAD systems. Feature-based parametric modelling. Parts and assemblies solid/surface modelling. Technical documentations (2D drawings from 3D models). Generation of kinematic models. Data exchange. Reverse Engineering.

    Textbook and course materials

    - E. Chirone, S. Tornincasa, Disegno Tecnico Industriale, Torino, Vol.1 (ISBN: 9788842674436) e Vol.2 (ISBN: 9788842676218), Il Capitello, 2018. [https://www.capitello.it/libri/disegno-tecnico-industriale]
    - Slide from the teacher and available on the teacher's web page.

    Course objectives

    Provide the basics on the technologies for the representation and modelling assisted by computer in 2D and 3D through CAD systems in the industrial engineering. Thanks to the parametric approach adopted by the CAD system it will be possible to analyse and check several design configurations (design scenarios) so the user can concentrate on the functionality of the object being designed.
    Provide computer tools to generate different representations of the designed models (2D images, 2D drawings, kinematics).

    Prerequisites

    Engineering Drawing.

    Teaching methods

    Classes are subdivided into two different but strictly correlated sections: theory, related to basic concepts of parametric feature-based 3D modelling, and in class practice with the use of a parametric 3D CAD system.

    Evaluation methods

    A 3D modelling project will be assigned to each student to evaluate his/her ability to properly set the modelling steps. This task will start during the course under the teacher supervision and will be end at home. During the final test the student will be asked to edit the model in real time. Then a theory discussion will follow on the basic concepts as provided in the course program.
    The exam will be passed if the student will be able to demonstrate his/her ability to model a parametric 3D CAD assembly, to know the basics of parametric design and virtual modeling when dealing with 3D models.

    Other information

    For the nature of the course it is strongly suggested to attend all the theory/practice lessons.

    Course Syllabus

    Principles and techniques of computer aided design. Presentation of the main features of CAD systems with reference to widely adopted commercial software. HW and SW components of CAD systems. Input and output devices.
    2D modelling methods: drafting systems, limits and strengths, main functionalities. Advanced drafting (parametric constraint-based systems). 3D solid modelling: B-rep, CSG, Sweep.
    Parametric and variational systems. Feature based CAD systems.
    Tools from 2D to 3D.
    Methods for representation, by interpolation and approximation techniques, of free-form curves and surfaces. Some features of advanced modelling tools.
    Assembly modelling: assembly constraints, bottom-up and top-down design.
    Generation of part/assembly technical documentation (from 3D to 2D). Animations and kinematics.
    Interoperability issues among CAx systems.
    Generation of photorealistic images. Basic concepts of Reverse Engineering and Virtual Reality.

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