Učební pomůcky pro Technickou dokumentaci, CADy, Matematiku, Technologii,...

SPŠ, OŠ a ZŠ Nové Město nad Metují
Úkolem žáků je navrhnout, vymodelovat a vytisknout sadu 3D těles pro odborné technické předměty (Technická dokumentace, Technologie, Matematika,...).
Easy
Short-term
15+ yrs
Verified by Prusa Team
Suitable printers: Prusa MINI / MINI+Prusa MK3/S/S+
1
24
0
545
updated September 25, 2023

Summary

PDF
Úkolem žáků je navrhnout, vymodelovat a vytisknout sadu 3D těles pro odborné technické předměty (Technická dokumentace, Technologie, Matematika,...).

The focus of the target group

Projekt je primárně určen pro střední školy, jakkoliv technicky zaměřené.

Cíl projektu zvládnou taktéž žáci 2. stupně ZŠ.

Necessary knowledge and skills

Projekt je vhodný pro úplné začátečníky.

a) Školy, kde se nevyučuje CAD a 3D tisk

K tvorbě jednoduchých 3D těles z tohoto projektu nejsou pro žáky potřebné žádné znalosti. Stačí nadšený šikovný učitel, který si základní operace s modelováním a 3D tiskem formou samostudia naučí. Popř. absolvuje komerční kurz. Poté mu stačí 1 vyučovací hodina k zaučení žáků.

Žáci se potřebují  pouze naučit vytvořit náčrt v odpovídajících rozměrech s použitím vazeb a kót a následně provádět základní operace pro vytvoření (vysunutí, odebrání, rotace, zaoblení a zkosení). Později se dají další funkce CAD SW rozšiřovat.

 

b) Školy, kde se vyučuje CAD a 3D tisk

Žáci jsou již v hodinách CAD předmětů připravováni a zvládnou vymodelovat takovéto jednoduché modely zcela samostatně.

 

Námět pro pokročilé

Vytvořené modely se dají následně modifikovat parametry, matematickými závislostmi a řídit excelovskými tabulkami, aby bylo možné vytvářet rozmanité velikosti stejného tělesa. Vhodné, pokud chcete jedné skupině žáků nechat provést měření stejné součásti. Rozměry se mohou lišit od desetin milimetru až po milimetry. Zde závisí na přesnosti tisku dle roztažnosti materiálu, z kterého se tiskne.

Toto již ale každý vyučující, který učí předměty CAD pozná a se studenty bez problému zvládne.

Project objectives

Žáci si nejdříve na papír naskicují návrhy 3D skic těles. Poté je v 3D CAD vymodelují, vyexportují, provedou předtiskovou přípravu a následně vytisknou na 3D tiskárně.

Tento projekt je zaměřen na všeobecná geometrická 3D tělesa úrovně I (jednoduchá). 

Škola získá tímto výukové pomůcky a zároveň se žáci podílí na reálných 3D modelech, které se nadále smysluplně využijí ve výuce.

 

Využití již hotových 3D modelů vytvořených v rámci projektu - žák plní požadované zadání:

  • Změřit součást (posuvné měřítko)
  • Spočítat plochu a objem součásti (s postupem výpočtu – nejlépe doplněno graficky)
  • Narýsovat výrobní výkres součásti (náležitosti výkresu dle platných norem)
    • Ručně (tužka a papír) – rozšiřování manuálních dovedností 
    • Po opravě výkresu vyučujícím překreslit v CADu 
  • Vypracovat technologický postup výroby součásti

Studenti si tímto využitím procvičí vědomosti získané z různých předmětů jako:

  • Technická dokumentace (technické kreslení, odborné kreslení,...)
  • Matematika
  • Technologie

Tímto využitím dojde k provázání učiva různých předmětů do jednoho celku. A studenti se postupně připravují na složitější tělesa a strojní součásti.

Oblast využití z předmětu Technologie (vypracování technologického postupu výroby) bude zajímavější, až se budou dělat součásti vyšší úrovně (strojírenské součásti jako např. různé příruby, páky,…).

Required equipment

PC - běžné vybavení IT učebny 

Project time schedule

Příprava (samostatná)

  • Příprava učebny (instalace SW k modelování, ověření funkčnosti SW)
  • Naučení se základní operace v SW v kterém budu pracovat a v kterém naučím žáky tvořit 3D modely
  • Příprava 3D tiskárny a kontrola základních pohyblivých prvků včetně kalibrace (pokud budete žáky seznamovat i s těmito kroky, není nezbytně nutné)
  • Příprava filamerntů (včetně správné vlhkosti)

Workflow

Práce s žáky

  • Předvést ukázky těles, jak by mohli vypadat.
  • Žáci potom navrhnou a naskicují na papír modely v 3D (tam kde to má smysl a zároveň s tím procvičujete ruční techniku kresby) - 1 vyučovací hodina
  • Výuka základních nezbytných operací 3D modelování - 2 vyučovací hodiny
    • Žákům předvést základní a nezbytné kroky, které je budou čekat (žáci zatím sledují, aby si udělali celkovou představu o náročnosti
    • Následně po jednotlivých krocích žákům předvést a potom oni sami na svých PC zopakují (průběžně sledovat žáky, aby se někdo tzv. nezasekl, že by nevěděl jak dál
    • Uplatňovat a učit žáky, aby ti rychlejší šli pomoci těm slabším
  • Žáci samostatně modelují a vzájemně si pomáhají - 1 vyučovací hodina
    • Vyučující pouze koordinuje proces v učebně, aby si žáci vzájemně pomáhali
  • Provedou se úpravy před tiskem - 1 vyučovací hodina 
    • Generování STL
    • Vytvoření Gcode a nastavení parametrů tisku
  • 3D tisk – dle složitosti a velikosti tělesa (PrusaSlicer čas ukáže dle individálních nastavení každého uživatele)

Authors

Vyučující: Ing. Jiří Jirman (SPŠ, OŠ a ZŠ Nové Město nad Metují, ČSA 376) Žák: Petr Škalda (SPŠ, OŠ a ZŠ Nové Město nad Metují, ČSA 376)

Model origin

The author marked this model as their own original creation.

License