Anno: 4 Periodo: 2
Impegno (ore): lezioni: 4 esercitazioni: 4 Docente: Giovanni PEROTTI
(ore settimanali)
PRESENTAZIONE DEL CORSO
licorso si prefigge l'intento di fornire competenze nell'ambito delle tecnologie di deformazione plastica dei metalli. A questo scopo si forniscono indicazioni sulla teoria elementare della pIa-sticità, introducendo tensioni e deformazioni puntuali, i criteri di plasticizzazione, i modi per risolvere i problemi di formatura. Successivamente si analizzano le diverse lavorazioni alla luce di quanto sopra detto, e si evidenziano le caratteristiche tipiche di ogni lavorazione esaminata.
REQUISITI
Conoscenze di meccanica, tecnologia meccanica, materiali.
PROGRAMMA 1. Cenni introduttivi
Cenni storici sulle lavorazioni per deformazione plastica, concatenazione tecnologica dei pro-dotti. [2 ore]
Meccanismi della deformazione plastica, dislocazioni. [2 ore]
2. Analisi elementare della plasticità
Tensori delle tensioni, autovalori ed autovettori. [3 ore]
Tensori delle deformazioni e delle velocità di deformazione. [2 ore]
Criteri di plasticizzazione. [2 ore]
Lavorazioni innovative. [1 ora]
Relazioni analitiche fra tensioni, deformazioni e velocità di deformazione, curve di plasticizza-zione dei materiali. [2 ore]
3. Metodi per la soluzione di problemi di formatura
Uso di equazioni di plasticità e di equilibrio; metodi del lavoro uniforme, della sezione, dei piani di discontinuità. [2 ore]
Metodiailimiti, metodo delle linee di scorrimento, cenno sul metodo agli elementi finiti. [4 ore]
4. Tecnologie di lavorazione per deformazione plastica 4.1 Fucinatura, stampaggio massivo, estrusione
Fucinatura, stampaggio a caldo e semicaldo, modalità operative. [2 ore]
Calcolo dei lavori e delle forze necessari, condizioni di attrito. [2 ore]
Macchineedutensili per fucinare e stampare. [4 ore]
Estrusione a caldo ed a freddo, modalità operative, calcolo delle forze e dei lavori con diversi metodi. [6 ore]
4.2 Laminazione
Laminazione piana a caldo ed a freddo, calcolo delle forze valutazione dell'attrito, e dell'al-largamento. [6 ore]
Laminazione in calibri. [4 ore]
Cilindri di laminazione, materiali, disposizioni. [3 ore]
Treni di laminazione. [2 ore]
4.3 Produzione dei tubi.[2 ore]
4.4 Trafilatura di barre efili.[2 ore]
4.5 Operazioni sulle lamiere
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Tranciatura a profilo aperto e chiuso. [2 ore]
Modalità operative dell'imbutitura e dello stampaggio delle lamiere, detenninazione degli svi-luppi piani necessari, del numerodi passaggi, delle forze. [4-6 ore]
Macchine, stampidi imbutitura; processi di simulazione nella progettazione degli stampi. [3 ore]
Piegatura.[1ora]
Lavorazioni innovative[1 ora]
LABORATORI E/O ESERCITAZIONI Inaula:
Calcolidi forze e lavori in operazioni di ricalcatura, stampaggio massivo, laminazione, imbuti-tura, estrusione, tracciamento delle caratteristiche di una pressa meccanica.
Progettazione elementaredi attrezzo per estrusione a freddo.
Uso di programmi per il calcolo di sequenze di calibri in laminazione, e di sequenze di forme di imbutitura della lamiera.
Inlaboratorio:
Esecuzione di operazioni di ricalcatura, di laminazione a freddo, di imbutitura,di piegatura, esamedi pezzi deformati a caldo, a tiepido, a freddo.
Rilevamento con strumenti ottici delle deformazioni permanenti su particolari estrusi.
All'esterno:
Visitedi studio presso stabilimenti dell'area torinese presso i quali si attuano tecnologie di deformazione dei metalli.
BIBLIOGRAFIA Dispensa del docente.
Tschatsch,ManlUlle delle lavorazioni per deformazione,Tecniche Nuove, Milano.
Spur,Enciclopedia delle lavorazioni meccaniche. VoI.2e5, Tecniche Nuove, Milano.
ESAME
Gli esami si svolgono in forma di esame orale tradizionale. Si richiede allo studente di portareil dossier delle esercitazioni svolte.
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PRODUZIONE ASSISTITA DA CALCOLATOREAnno: 5 Periodo: 1
Impegno (ore): lezioni: 52 esercitazioni: 52 Docente: Luca IULIANO
(nell'intero periodo)
PRESENTAZIONE DEL CORSO
Scopo del corso è la descrizione del percorso seguito da un bene di consumo nelle fasidi indu-strializzazione e fabbricazione partendo dal modello matematico realizzato al CAD. Tutte le fasi che contribuiscono alla realizzazione del prodotto vengono esaminate nell'ottica della Concurrent Engineering dove convivono tutte le moderne tecniche della produzione assistita dal calcolatore (CAM). Vengono innanzitutto analizzate le tematiche inerenti all'integrazione CAD/CAM e alla simulazione applicataaiprocessi produttivi, successivamente sono discusse le attività attuabili dal CAM nei settori delle macchine utensili a controllo numerico, dei robot industriali e nel collaudo e controllodiqualità. Sono quindi trattati gli aspetti di base della piani-ficazione dei processi produttivi partendo dalla group technology (GT). Vengono infine descritte le principali tecnologie di Prototipazione Rapida (RP) dove l'ausilio del calcolatore rende possi-bile un'integrazione globale tra il modello matematico e il processodicostruzione del prototipo.
REQUISITI
Sono richieste conoscenze di base diDisegno Tecnico Assistito,diTecnologia Meccanica/Sistemi Integrati di produzione e di Informatica.
PROGRAMMA
Concurrent Engineering e IntegrazioneCAD/CAM [4 ore].
- Definizione integrata del prodotto e del processo;
- Definizione di integrazione CAD/CAM;
- Strutture hardware e software per l'integrazione con i sistemi CAM;
- Esempi di Integrazione.
Simulazione dei processi produttivi[4 ore]
- La filosofia della simulazione;
- Campidiimpiego della simulazione nei processi produttivi;
- Simulazione del percorso utensile e della movimentazione dei rodot;
- Simulazione del flussodiresina termoplastica nel processodistampaggio a iniezione.
Il controllo numerico[6 ore]
- Richiamisui principi, sulle macchine e sulla programmazione assistita del percorso utensile;
- L'impiego del calcolatore nei controlli numerici - ilcontrollo adattativo
I robot industriali[8 ore]
- Strutture e caratteristiche;
- Impieghi dei robots;
- Le unità di governo e la programmazione assistita;
- Integrazione con l'ambiente esterno - Lecelle robotizzate.
Lemacchine di misura a controllo numerico[4 ore]
- ilcontrollo di qualità assistito;
- Strutture e caratteristiche delle macchinedimisura;
- Software per macchine di misura;
- La verifica diretta con il modello matematico (CTR);
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LaGroup Technology[6 ore]
- Le famiglie di pezzi;
- La codifica e la classificazione delle famiglie di pezzi;
- Le celle di lavorazione;
Lapianificazione dei processi produttivi(CAPP) [8 ore]
- Le problematiche dei sistemi CAPP;
- L'approccio variante;
- L'approccio generativo;
Laprototipazione rapida(RP) [12 ore]
- La filosofia della fabbricazione per piani e la sua giustificazione economica;
- L'integrazione con i sistemi CAD;
- I processi industriali consolidati;
- I sistemi in fase di sviluppo;
- Valutazione delle prestazioni delle varie tecniche.
- Le possibilità di utilizzo dei prototipi rapidi.
LABORATORI E/O ESERCITAZIONI
Le esercitazioni svolte pressoillaboratorio di economia e produzione (LEP) edillaboratorio tecnologico vertono sui seguenti temi:
Modellazione CAD tridimensionale per superfici e solidi indirizzata alla generazione del file STL per la costruzione dell'elemento fisico con le tecniche di prototipazione rapida;
Simulazione di celle di produzione robotizzate;
Determinazione della finestra di stampaggio per la produzione di manufatti in resina termopla-stica;
Produzione di un manufatto impiegando la tecnica della Reverse Engineering.
Sono inoltre previsti:
Seminario sulle applicazioni della prototipazione rapida;
Visite presso aziende con forte integrazione CAD/CAM;
Le esercitazioni sono finalizzate all'approfondimento di un argomento specifico del corso da effettuarsi in piccoli gruppi sotto la guida del docente con la stesura di una relazione da presen-tare in sede di esame. Sono previste 20 ore da dedicare sia allo sviluppo dell'argomento selezio-nato che ad una serie di incontri conildocente.
BIBLIOGRAFIA
Groover P. M., ZimmersE.W.,CAD/CAM Computer Aided Design and Manufacturing,Prentice Hall,1986.
McMahom
c.,
BrowneL CAD/CAM from Principles to Practice,Addison Weshley Publishing Company, 1994.Bjorke O.,LayerManufacturing, a Cha/lenge of the Future,Tapir Publishers, Thondheim Norway, 1992.
ESAME
La prova finale, orale, è organizzata in due fasi: la prima comprende gli argomenti trattatti nelle lezioni mentre la seconda verte sulla discussione della relazione presentata e corretta dal docente. Ad ogni fase d'esame corrisponde una valutazione delle risposte fornite dall'allievo ed il voto finale risulterà dalla media delle due valutazioni suddette, purchè ciascuna sia suffi-ciente.
Per consentire la correzione delle relazioni, queste dovranno essere consegnate con un anticipo di 7 giorni rispetto alla data di inizio della sessione di esami di febbraio-marzo.
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