29719 - TECNOLOGIA MECCANICA E SISTEMI DI LAVORAZIONE T

Conoscenze e abilità da conseguire

Lo studente acquisisce competenze sui materiali e sulle loro caratteristiche meccaniche e tecnologiche anche a seguito dell’applicazione dei processi di trasformazione.e dei trattamenti termici. Verranno acquisite le conoscenze dei principali processi di fabbricazione, dei fenomeni fisici alla base della loro applicazione e dei criteri per la loro scelta; in particolare le competenze acquisite riguarderanno i processi per asportazione di truciolo di sgrossatura, finitura e finitura in tolleranza. Verranno acquisite competenze sulle macchine ed attrezzature relative ai diversi processi ed alle loro condizioni d’uso. Lo studente acquisisce le conoscenze relative ai processi tecnologici di fonderia sia per la produzione di grezzi e semilavorati sia per la produzione del componente finito. Competenze verranno acquisite anche nel settore dei processi per deformazione plastica con particolare approfondimento sullo stato tensionale-deformativo dei materiali per determinare una corretta applicazione dei processi stessi. Lo studente acquisisce competenze su processi di unione ed in particolare di saldatura.

Contenuti

La Tecnologia Meccanica e la fabbricazione del prodotto. La qualità della superficie lavorata. Precisione geometrica e dimensionale; il concetto di tolleranza. Le tolleranze dimensionali e geometriche.  Errori micro e macro geometrici: rugosità, errori di forma e loro misura. Relazioni tra  tolleranze e lavorazioni e tra rugosità e lavorazioni. La rappresentazione grafica del prodotto. I disegni di Fabbricazione              

I Materiali. I materiali maggiormente utilizzabili per la fabbricazione dei prodotti. Loro classificazioni. La caratterizzazione dei materiali. Caratteristiche fisico-chimiche, meccaniche, tecnologiche. Le prove meccaniche dei materiali: Prova di Trazione e Compressione, Flessione, Prove di Durezza, Prova di Tenacità. Le prove per la determinazione delle caratteristiche tecnologiche.                                                       

Le Leghe Ferro-Carbonio. I processi metallurgici per la loro produzione. Le strutture del materiale. Gli Acciai, definizione e classificazione, i principali componenti di lega, acciai speciali ed applicazioni. Il comportamento della lega Fe-C ed i cambiamenti di struttura. I principali trattamenti termici: normalizzazione, ricottura, tempra, rinvenimento, bonifica, cementazione, nitrurazione. Le Ghise: Ghise grigie, Ghise speciali: ghise sferoidali, ghise legate. Ghise malleabili. Leghe di Rame e Leghe di alluminio              

I Processi Tecnologici di Fabbricazione: Descrizioni e Classificazione dei processi; Criteri di scelta del processo produttivo più idoneo.

I Processi per  Asportazione di truciolo: Descrizione e Classificazione. Basi fisiche del processo di taglio; Tipologie di truciolo; I moti di lavoro nelle operazioni di taglio, caratteristiche di forma e geometria dei taglienti di un utensile, i parametri di taglio. La rugosità teorica nel processo di taglio. Il modello di Pijspanen  per la rappresentazione del processo di taglio. La cinematica del taglio. La meccanica del processo di taglio: le forze che agiscono nel taglio. Teorie di Ernst–Merchant e di Merchant modificata. Le forze di taglio mediante la pressione e la pressione specifica di taglio; le potenze di taglio. La termodinamica del taglio.

Utensili: I materiali per utensili e loro caratteristiche operative, meccanismi di usura e vita degli utensili

Curve di usura, leggi di Taylor e derivate. Lavorabilità. Aspetti economici del taglio.

Le macchine Utensili: Classificazione delle Macchine Utensili, strutture e componenti. Macchine utensili convenzionali ed a Controllo Numerico. I principi di funzionamento del CNC.

I principali processi per asportazione di truciolo:

Tornitura. Classificazione delle le lavorazioni di tornitura. Caratteristiche degli utensili. Tornitura da ripresa e da barra. Moti di lavoro e parametri tecnologici; montaggio di pezzi ed utensili.  Scelta dei parametrici di taglio, tempi di lavorazione e forze di taglio. Le macchine:  torni convenzionali, torni CNC, Centri di tornitura. I parametri caratteristici dei torni, scheda macchina, archivi macchina,

Foratura. Le lavorazione di foratura con punta elicoidale. La geometria dell'utensile e gli angoli di taglio. I parametri tecnologici, tempi di lavorazione e forze di taglio. Le macchine per foratura, dal trapano alla foratrice CNC. Foratura profonda: utensili e macchine.

Alesatura. Le lavorazioni di alesatura, precisioni ottenibili. Macchine e utensili per alesatura.

Fresatura.  lavorazioni di fresatura: fresatura di spianatura con utensili cilindrici periferici in concordanza ed in opposizione; fresatura frontale; fresatura con utensili di forma; fresatura di contornitura; fresatura a 3, 4 e 5 assi assi controllati simultaneamente, fresatura di superfici libere nello spazio. I moti di lavoro, gli utensili, i parametri tecnologici ed il calcolo dei tempi di lavorazione. Le macchine: classificazione delle fresatrici, fresatrici convenzionali,  fresatrici CNC e Centri di lavoro CNC. La scheda macchina di fresatura.  Rettificatura: lavorazioni di rettifica cilindrica  esterna ed interna. Rettifica di superfici piane, rettifica senza centri. I parametri tecnologici e le precisioni ottenibili. Le macchine convenzionali e CNC. Gli utensili: le mole, caratteristiche, designazione e parametri caratteristici

I Processi per deformazione plastica

Teoria della plasticità: Stati tensionali, Criteri di plasticità, Stati deformativi, Leggi della plasticità, Caratterizzazione dei materiali alla deformazione plastica mediante prove meccaniche. Prove di caratterizzazione dell'attrito. Metodi di soluzione: metodo dell'energia di deformazione uniforme, metodo delle sezioni piane, metodi agli elementi finiti. Lavorazioni massive: Ricalcatura e stampaggio, Laminazione, Trafilatura, Estrusione. Lavorazioni delle lamiere.

I Processi di formatura da liquido

Produzione della ghisa e dell'acciaio. Colata in siviera, Colata diretta e in sorgente, Colata continua, Colata sottovuoto. Tecnologia fusoria: Forni di rifusione. Modelli: estraibilità, angoli di sformo, ritiro, sovrametalli, portata d'anima e anime. Casse d'anima. Caratteristiche delle anime.La solidificazione. Macrostrutture di solidificazione. Eterogeneità chimiche. Difetti di solidificazione. Processi di formatura in forma transitoria. Processi di formatura in forma permanente.

I processi di unione

Processi di  Saldatura autogena ad arco elettrico. Saldature autogene per pressione. Processi di saldatura laser. Saldature eterogenee.                                  

I Cicli di lavorazione: Il ciclo di lavorazione finalità ed obiettivi; criteri e modalità di sviluppo dei cicli. Il cartellino di lavorazione, la scheda analisi delle operazioni. Il pre-setting e la scheda utensili per il set-up delle macchine utensili. Calcolo dei tempi e costi di lavorazione. Esempi di sviluppo di cicli di lavorazione.

Testi/Bibliografia

APPUNTI DELLE LEZIONI

 

TESTI DI CONSULTAZIONE:

 

R. Levi, A. Zompì

TECNOLOGIA MECCANICA- Lavorazioni ad asportazione di truciolo

UTET

 

R. Levi, A. Zompì

TECNOLOGIA MECCANICA- Lavorazioni per deformazioni plastiche

UTET

 

Autori Vari

MANUALE DELLA FONDERIA

Tecniche Nuove

 

F.Giusti, M.Santocchi

E STUDI DI FABBRICAZIONE

Editrice Ambrosiana – Milano.

 

Fortunato Grimaldi

CNC MACCHINE UTENSILI A CONTROLLO NUMERICO

Hoepli

 

 

Metodi didattici

Il corso è articolato in lezioni frontali ed esercitazioni, alcune tenute anche nel laboratorio del DIEM

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica finale è costituita da un esame scritto costituito da domande sulla teoria ed alcuni esercizi,seguito da  colloquio orale

Strumenti a supporto della didattica

Verranno fornite su formato elettronico le slides utilizzate nel corso

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Giovanni Tani

Consulta il sito web di Luca Tomesani