Docente

prof. Stefano FILIPPI

Crediti

6 CFU

Obiettivi formativi specifici

IIl corso ha lo scopo di: esporre i criteri e le regole di base per il proporzionamento e la conformazione di singoli elementi di macchine, di meccanismi e di semplici sistemi meccanici; fornire la conoscenza delle basi teoriche ed applicative della Computer Graphics in relazione all’uso dei diversi sistemi di modellazione CAD 3D; utilizzare un modellatore solido parametrico per la modellazione geometrica ed il disegno tecnico di componenti meccanici e di semplici complessivi, sviluppati sulla base dell’ analisi, anche funzionale, di disegni costruttivi o del rilievo dal vero di semplici componenti meccanici ed oggetti d’uso.

Competenze acquisite

- Criteri di proporzionamento e di conformazione di singoli componenti e di semplici assiemi meccanici
- Conoscenza di strumenti e metodi per la modellazione 3D e per la visualizzazione fotorealistica del prodotto industriale.
- Generazione di modelli CAD 3D mediante l'uso di un modellatore solido parametrico.
- Produzione della documentazione tecnica in conformità alle norme del disegno tecnico ed alle esigenze di gestione del prodotto industriale.

Programma

Sistemi di modellazione CAD 3D: metodi di rappresentazione degli oggetti tridimensionali con l'uso di sistemi CAD, classificazione e caratteristiche specifiche dei diversi sistemi; stato dell'arte e linee di evoluzione con riferimento alle metodologie di sviluppo del prodotto industriale (2 ore).
Morfologia delle Macchine: macchine, meccanismi ed organi meccanici: definizioni e generalità; composizione delle macchine attraverso il corretto impiego delle funzioni meccaniche elementari, criteri generali ed esempi meccanici ed industriali (4 ore).
Analisi funzionale di sistemi meccanici: introduzione all’analisi funzionale di semplici sistemi ed organi meccanici; studio delle funzioni meccaniche elementari; analisi di semplici complessivi (4 ore).
Proporzionamento di elementi e di semplici assieme meccanici: proporzionamento e conformazione di singoli componenti e di semplici assieme meccanici, aspetti teorici e funzionali, esigenze tecnologiche e costruttive, problemi organizzativi e gestionali;  esame critico di tipici casi di applicazioni meccaniche ed esempi di loro modellazione (8 ore).
Curve e superfici: la rappresentazione parametrica di curve e superfici; proprietà e caratteristiche dei principali algoritmi di rappresentazione (metodi di Bézier, B-spline, NURBS); esemplificazione con casi di interesse industriale (3 ore).
Modelli solidi: i metodi per la costruzione dei modelli 3D, rappresentazione filare (wireframe); con istanze di forme parametrizzate; mediante scomposizione in celle ed enumerazione dell’occupazione spaziale; scorrimento di curve (Sweep); con geometria solida costruttiva (CSG); mediante contorno (B-rep). Criteri di validità dei modelli solidi. Operatori di Eulero. Operatori booleani (4 ore).
Sistemi a variabilità dimensionale: modellazione parametrica di famiglie di parti; approcci di programmazione con metodi di tipo generativo, variazionale e parametrico; esempi applicativi nell'ambito della Group Technology (2 ore).
Il Colore: la rappresentazione del colore, per la percezione umana; per la specificazione tecnica; per la misurazione; criteri ergonomici di scelta e d’uso del colore nel CAD (2 ore).
Il realismo: grandezze fotometriche; modelli empirici (Gouraud; Phong); algoritmo di ray-tracing e cenno ad altri modelli (equilibrio di energia e metodo di radiosità) (1 ora).
Standard di codifica e trasferimento dati: standard 2D, 3D ed ibridi (DXF, IGES, STEP); il formato STL, scopo originale e successivi sviluppi applicativi; esempi di scambio dati tra differenti sistemi, anche operanti in diversi ambiti e livelli di progettazione (2 ore).
Esercitazioni: uso di un modellatore CAD 3D parametrico per la generazione di parti, di assiemi e delle relative "messa in tavola" secondo norma, di componenti e semplici complessivi meccanici. (Tutte le esercitazioni verranno eseguite con modalità, tecniche e criteri adeguatamente precisati ed illustrati nell'ambito del corso) (18 ore).
Laboratorio (10 ore).

Bibliografia

- Manfè, G., Pozza, R., Scarato, G., “Disegno meccanico”, voll. 1, 2, 3, Principato Editore, Milano, 1992
- Chirone, E., Tornincasa, S., “Disegno tecnico industriale”, voll. 1, 2, Ed. il Capitello, Torino, 2007
- Bertoline, G., Wiebe, E., "Fondamenti di comunicazione grafica", McGraw-Hill, Milano, 2002

Modalità d'esame

prova scritta e orale

Ulteriore materiale didattico o informazioni reperibili alla pagina