Docente

prof. aggr. Giovanni TOTIS

Crediti

6 CFU

Lingua

Italiano

Obiettivi formativi specifici

Il corso ha la finalità di approfondire le tecnologie introdotte nel primo modulo e di fornire allo studente metodologie per il dimensionamento delle lavorazioni meccaniche. Vengono inoltre illustrate le principali tipologie di macchine utensili ed i sistemi automatici di produzione meccanica. Obiettivi formativi specifici del corso sono la capacità di ingegnerizzare un ciclo di fabbricazione anche rispetto a parametri economici, la conoscenza della programmazione a controllo numerico e la conoscenza di attrezzature e procedimenti specifici.

Competenze acquisite

- Conoscenza della fisica e delle problematiche dei diversi processi di fabbricazione.
- Capacità di dimensionamento di massima di utensili, attrezzature, parametri di processo.
- Conoscenza sull’architettura e funzionamento delle moderne macchine utensili a controllo numerico.
-  Conoscenza dei fondamenti di programmazione a controllo numerico, anche assistita dal calcolatore – CNC/CAM.
-  Conoscenza delle lavorazioni per la produzione di ruote dentate e di altre tecniche di lavorazione avanzate.
-  Conoscenza di base sulle tecniche di sperimentazione ed ottimizzazione di processi produttivi.

Programma

Approfondimenti sui processi fusori: fisica della solidificazione di leghe metalliche; difetti dei getti; tecniche per il dimensionamento degli elementi della forma (modello, materozze, sistema di colata etc.) di processi fusori in forma transitoria (6 ore).
Approfondimenti sulle lavorazioni di deformazione plastica: richiami di teoria della plasticità; difetti dei semilavorati deformati plasticamente; tecniche analitico-numeriche per l’analisi di lavorazioni di deformazione plastica; dimensionamento di massima di stampi ed attrezzature (8 ore).
Approfondimenti sulle lavorazioni per asportazione di truciolo e di rettifica: approfondimenti sulla geometria e tribologia (usura) dell’utensile; modellazione avanzata delle forze di taglio su taglienti a geometria complessa; meccanica della tornitura, della fresatura e di altre lavorazioni ad asportazione di truciolo; approfondimenti sulle lavorazioni di rettifica (10 ore).
Approfondimenti su tecnologie additive: approfondimenti sulla sinterizzazione-fusione di polveri metalliche tramite laser e su altre tecnologie additive (2 ore).
Lavorazioni di dentatura: ill taglio per inviluppo; la dentatura con il creatore; la dentatura con il coltello Fellows; le dentatrici a coltello rettilineo; cenni sui procedimenti per la dentatura di ruote coniche a denti dritti ed elicoidali; procedimenti per la finitura delle ruote dentate (4 ore).
Macchine utensili a controllo numerico: architettura e componenti delle macchine utensili a controllo numerico, parti strutturali, guide, motori, sistemi di trasmissione del moto; controllo assi e mandrini; sistema portautensile e cambio utensile; pallet; unità di governo; procedure per l’avvio della produzione, misura correttori utensile, zero-pezzo, etc.; classificazione delle macchine utensili a controllo numerico moderne (5 ore).
Automazione delle lavorazioni e programmazione a controllo numerico: generazione dei programmi a controllo numerico – CNC; linguaggio di programmazione ISO standard (G&M); cenni sulla programmazione di cicli fissi; cenni di programmazione a controllo numerico assistita dal calcolatore – CAM (7 ore).
Dimensionamento del ciclo di fabbricazione: le informazioni di partenza; scelta dei processi di fabbricazione e della sequenza delle fasi, sottofasi e operazioni; scelta degli utensili, dei sistemi portautensili e delle attrezzature per il fissaggio del pezzo; dimensionamento di massima dei parametri di taglio; esempi e casi studio (9 ore).
Innovazione di processo: criteri e tecniche per l’ottimizzazione di processo; fondamenti di pianificazione degli esperimenti – Design of Experiments; confronto statistico tra medie; strumenti di base per l’analisi dei dati e per l’identificazione di modelli interpolanti (6 ore).
Esercitazioni: esercitazione numerica sui processi fusori e sul dimensionamento di una forma per fusione in terra; esercitazione sul dimensionamento di uno stampo; introduzione alle tecniche di simulazione numerica (FEM) di processi di deformazione plastica; esercitazione sulla programmazione a controllo numerico – CNC; esercitazione di base con software CAM commerciale per la programmazione CNC assistita dal calcolatore; esercitazione sulla definizione di un ciclo di fabbricazione (scelta di utensili, attrezzature, dimensionamento dei parametri di taglio, etc.); esercitazione sull’ottimizzazione di processo (22 ore).
Visite guidate (3 ore).

Bibliografia

- S. Kalpakjian, S. Schmid, Tecnologia Meccanica, 6^a edizione, Pearson Prentice-Hall (oppure l’originale in inglese, ovvero: S. Kalpakjian, S. Schmid, Manufacturing Engineering and Technology, 7^th edition, Pearson Ed Asia)
- F. Micari, R. Ippolito, F. Gabrielli, Analisi e tecnologia delle lavorazioni meccaniche, 2^a edizione, 2012, McGraw-Hill Companies
- Zompì, R. Levi, Tecnologia Meccanica, Lavorazioni ad asportazione di truciolo, UTET
- Y. Altintas, Manufacturing Automation: Metal Cutting Mechanics, Machine Tool Vibrations, and CNC Design, 2^nd Edition, 2012, Cambridge University Press
- D.C. Montgomery, Progettazione ed analisi degli esperimenti, 2005, McGraw-Hill (oppure l’originale in inglese: D.C. Montgomery, Design and Analysis of Experiments, 8^th Edition, 2012, John Wiley & Sons)
- M. Santochi, F. Giusti, Tecnologia Meccanica e Studi di Fabbricazione, Ambrosiana

Modalità d'esame

prova scritta e orale

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