Obiettivi Formativi

Oggetto della Tecnologia Meccanica è la descrizione dei principi, delle prestazioni e delle applicazioni dei processi di trasformazione della materia prima indefinita in semilavorati e in prodotti finiti. Essa, studia i processi di fabbricazione di organi di macchine e di parti di strutture, fornendo le conoscenze di base necessarie per chi, nell'azienda meccanica, si occupa della loro scelta, della loro gestione, del loro controllo, degli aspetti legati alle soluzioni impiantistiche e organizzative, vale a dire per chi si occupa della produzione. Il modulo si propone di fornire un quadro generale di riferimento relativo ai principali processi di trasformazione impiegati nell'industria manifatturiera e le conoscenze necessarie per analizzare le problematiche della produzione meccanica industriale e per operare delle scelte, tecnologicamente corrette, dei processi basati sulle lavorazioni di tipo tradizionale che utilizzano l'asportazione di truciolo ed i collegamenti meccanici. Al termine del modulo, lo studente conosce la tecnologia dei processi di fabbricazione per asportazione di truciolo, le macchine utensili tradizionali, è capace di organizzare semplici sequenze di produzione in grado di rispettare i vincoli imposti dal disegno costruttivo. Inoltre saprà correttamente individuare le modalità di collegamento meccanico fra materiali metallici. Avrà un linguaggio tecnico adeguato per poter scegliere e comunicare le proprie scelte progettuali. La conoscenza dei testi di riferimento e le basi di conoscenza acquisita gli permettono l'approfondimento e lo studio di livello superiore.

Learning Goals

Subject of Mechanical Technology is the description of the principles, performance and applications of the processes of transformation of raw materials into semi-finished and indefinite in finished products. The processes of manufacture of machine parts and parts of structures are discussed, providing the basic knowledge necessary for who in mechanics field is involved in the production. In this context, the course covers the study of the main types of traditional processes, considering their evolution and their application to modern industrial context. The module aims to provide an overarching framework covering the main transformation processes used in the manufacturing industry and the knowledge to analyze the problems of mechanical manufacturing industry and to make choices about technologically correct processes. The student will learn the basic principles of manufacturing processes based on cutting by means of machine tools. He will be able also to organize simple production sequences (including tooling geometry, machine tool selection) basing on product geometry, batch number and dimensional requirements. Moreover the student should be able to choice the correct joining method for metallic structures. The acquired knowledge and skills will allow the student to deep in the study of higher level

Metodi didattici

Presentazioni Powerpoint ed approfondimenti alla lavagna. Esercizi e discussione di esempi industriali. Uso di software specifici per la programmazione delle macchine utensili e delle macchine utensili CNC

Teaching Methods

Lectures - Powerpoint slides or at the blackboard; exercises and analysis of industrial cases. Software for the computer aided manufacturing and CNC programming.

Prerequisiti

basi di scienza delle costruzioni, chimica dei materiali, Fisica

Prerequisites

Basics of building science, materials chemistry, Physics

Verifiche dell'apprendimento

Verranno programmate due prove scritte in itinere, che verteranno sulla parte del Corso svolta fino alla data della prova. L’esame si completerà con la discussione del progetto eseguito.

Assessment

Two written tests during the year aimed to check the knowledge of the students about the arguments already studied plus a discussion about the project work at the end of the year.

Programma del Corso

Il corso si prefigge di dare un quadro generale dei principali processi di trasformazione impiegati nell’industria manifatturiera, mira inoltre a costruire una competenza specifica in alcune lavorazioni con particolare riguardo ai processi di lavorazione per asportazione di truciolo. FONDAMENTI DEL TAGLIO Meccanica della formazione del truciolo. Meccanica del taglio obliquo. Forze di taglio, tensioni e potenza richiesta. Temperature nel taglio. Usura e cedimento degli utensili. Finitura superficiale e integrità della superficie lavorata. Lavorabilità. MATERIALI PER UTENSILI Acciai al carbonio e medio legati. Acciai superrapidi. Leghe al cobalto. Carburi. Utensili rivestiti. Utensili ceramici. Nitruro di boro. Diamanti. Processi di deposizione CVD e PVD. Fluidi da taglio. PROCESSI DI TAGLIO PER FORME ROTONDE - Torni. Componenti dei torni. Tipologie di tornio. Parametri di tornitura e capacità del processo. Utensili a punta singola e influenza dei diversi angoli di spoglia. Alesatura e alesatrici. Criteri di ottimizzazione di lavorazioni di tornitura. Criteri di scelta delle variabili di tornitura. Foratura e tecnologia di realizzazione di fori. Macchine di foratura. Allargatori e alesatori. Filettatura. PROCESSI DI TAGLIO PER FORME DIVERSE Fresatura e fresatrici. Fresatura periferica, frontale e a codolo. Stozzatura. Piallatura. Brocciatura e brocciatrici. PROCESSI ABRASIVI E OPERAZIONI DI FINITURA Il processo di rettifica. Abrasivi ed agglomeranti. Usura delle mole. Durezza funzionale. Tensioni residue. Operazioni di rettifica. IL CONTROLLO NUMERICO, principio di funzionamento delle macchine a controllo numerico, la struttura e la componentistica meccanica delle principali macchine per asportazione di truciolo, basi di programmazione ISO, macchine e sistemi di lavorazione, I software CAD/CAM. Applicazioni ed esempi pratici. ATTREZZATURE DI LAVORO E CICLI DI FABBRICAZIONE Finalità delle attrezzature di lavorazione. Posizionamento e bloccaggio dei grezzi di lavorazione. Criteri di progetto delle attrezzature. Esempi di applicazione. Introduzione alla progettazione dei cicli di lavorazione. Esempi di realizzazione di cicli di lavorazione per asportazione di truciolo. Progetto d’anno. Studio di fabbricazione di un componente meccanico. Durante il corso agli allievi verrà richiesto di svolgere un lavoro d’anno consistente in un elaborato relativo al ciclo di fabbricazione di un componente meccanico.

Course Syllabus

The aim of the course is to build up a general knowledge of the main transformation processes used in the manufacturing industry, is also aimed to develop a specific know-how about some processes, mainly machining and permanent mechanical join among metallic structures. FUNDAMENTALS OF CUTTING: Mechanics of chip formation, types of chips, Cutting forces, stresses and power, cutting temperatures, wear and failure. Roughness finishing and surface integrity. Machinability TOOL MATERIALS: Carbon steels, high speed steels, High strength Alloys, sintered carbides, ceramic tools, diamonds, TiN coated high speed steels, cermets, cubic boron nitrides. Tool wear, cutting fluids. MACHINING OPERATIONS: turning, boring, facing, drilling, reaming. Lathe design and terminology, boring machine and boring tools. Workholding in lathes: mandrels, chucks, collets. Drilling Machines and drills. Milling: fundamentals of milling, milling cutters and milling machines. Broaching, Sawing, Shaping, Planing. Gear manufacturing. ABRASIVE MACHINING: Abrasive grain size and geometry, grinding. THE NUMERICAL CONTROL, basis of numerical control, structure and components of numerical controlled machines, basis of ISO programming, numerical controlled system manufacturing, CAD/CAM software. Practical examples and applications. WORKHOLDING DEVICES and Methods for fabrication: design criteria, location principles, clamping consideration, group jigs and fixtures. Introduction to metalworking methods. Examples of machining methods. Project works Determination of metalworking process for a mechanical component. During the course, the students will prepare a Project Work related to the working methods for a mechanical component