Obiettivi Formativi

Far acquisire conoscenze sui processi di trasformazione della materia prima indefinita in semilavorati e in prodotti finiti. Far acquisire la conoscenza di centri di lavoro a controllo numerico impiegati nei moderni sistemi produttivi. Far acquisire la capacità di organizzare semplici sequenze di produzione in grado di rispettare i vincoli imposti dal disegno costruttivo. Far acquisire la capacità di valutare in maniera critica e autonoma la scelta di utensili, parametri di lavorazione e strategia di lavorazione. Far acquisire la capacità di individuare autonomamente gli strumenti e le fonti di dati necessarie alla analisi di un componente, alla valutazione delle criticità per la sua produzione, alla proposizione di opportune modifiche legate ai vincoli e limiti tecnologici ed economici di produzione e saper effettuare un confronto critico tra le diverse soluzioni possibili Far acquisire la capacità di interloquire con linguaggio tecnico appropriato in modo da dialogare con le altre figure aziendali interessate alla produzione/prototipazione/sviluppo di un prodotto. Far acquisire un metodo di studio individuale adeguato a consentire l'approfondimento delle conoscenze e ad affrontare ulteriori tematiche avanzate o settoriali.

Learning Goals

To acquire knowledge on the transformation processes of the raw materials into semi-finished and finished products. To acquire knowledge of numerical control working centres used in modern production systems. To acquire the ability to organize simple production sequences able to respect the constraints imposed by the construction drawing. To acquire the ability to critically and independently evaluate the choice of tools, processing parameters and processing strategy. To acquire the ability to independently identify the tools and data sources necessary for the analysis of a component, to evaluate the critical issues for its production, to propose appropriate changes related to the constraints and technological and economic production limits and to know how to make a critical comparison between the different possible solutions. To acquire the ability to use an appropriate technical language in order to communicate with other company figures interested in the production / prototyping / development of a product. To acquire an adequate individual method of study to allow the deepening of knowledge and to address further advanced or sectoral issues

Metodi didattici

Il corso, al fine di raggiungere gli obiettivi formativi previsti, si svolge sia attraverso lezioni frontali sia attraverso esercitazioni in aula e in laboratorio. Vi sono esercitazioni guidate svolte dagli studenti, con lo scopo di stimolare l’approccio ai problemi con autonomia e senso critico. Gli studenti usano software specifici per la programmazione delle macchine utensili CNC, in tal senso sviluppano in modo autonomo e collaborando in gruppi fra loro un progetto d’anno. Tutte le attività sono svolte con supporto di slide delle lezioni (Presentazioni ed approfondimenti alla lavagna)

Teaching Methods

The course, to achieve the expected training objectives, takes place both through lectures and through classroom and laboratory exercises. There are guided exercises carried out by students, with the aim of stimulating the approach to problems with autonomy and a critical sense. Students use specific software for programming CNC machine tools, in this sense they develop independently and collaborating in groups with each other a year project. All activities are carried out with the support of lecture slides (presentations and insights on the blackboard)

Prerequisiti

Conoscenze generali sulle proprietà dei materiali e sui fondamenti di meccanica strutturale.

Prerequisites

Basic knowledge of mechanical technologies and mechanical systems

Verifiche dell'apprendimento

La verifica dell’apprendimento viene svolta sia durante il corso sia alla fine, in particolare, vengono programmate due prove scritte in itinere a risposta aperta, che verteranno sulla parte del corso svolta fino alla data della prova. La prima a metà del programma, la seconda alla fine (in date che vengono concordate durante le lezioni con gli studenti). Le prove sono facoltative, vengono proposte quattro domande valutate fino a 7 punti ciascuna. Una lista di domande “tipo” è fornita agli studenti sin dall’inizio del corso per poter orientare lo studio in funzione anche delle modalità d’esame. Pochi giorni prima della prova in itinere vengono discusse in aula le domande “tipo”, per sintetizzare e rivedere gli argomenti oggetto d’esame, le domande proposte durante le prove saranno estratte fra queste ultime. La prova si ritiene superata se il voto è superiore a 17/28. Durante le prove scritte è possibile utilizzare una calcolatrice e consultare del materiale necessario allo svolgimento di esercizi, concordato col docente. Le media delle due prove rappresenta il voto “base” (max 28/30) che verrà integrato con quello relativo alla discussione del progetto eseguito e la realizzazione del progetto in laboratorio (max 2 punti e la lode). L’esito della prova in itinere viene conservato indefinitamente se accettato dallo studente. Per gli studenti che non frequentano o che non hanno sostenuto/superato le prove in itinere, le prove scritte possono essere sostituite integralmente o parzialmente con un esame scritto finale o un esame orale finale, a scelta dello studente. Tale esame verterà intorno alle stesse domande che su cui gli studenti hanno focalizzato l’attenzione durante l’anno. Il progetto è obbligatorio e permetterà di incrementare il punteggio solo se realizzato entro la sessione in cui si conclude il corso (per il II semestre, entro l’ultimo appello di luglio). Anche il progetto realizzato viene conservato indefinitamente, una volta consegnato al docente. Il voto finale è espresso in trentesimi.

Assessment

The verification of learning is carried out both during the course and at the end two on going written tests are scheduled. The test are questions with open answers, which will focus on the part of the course held up to the date of the test. The first in the middle of the program, the second at the end (on dates that are agreed during the lessons with the students). The ongoing tests are optional, four questions are proposed with up to 7 points each. A list of "typical" questions is provided to students from the beginning of the course to guide their study according to the exam methods. A few days before the ongoing test, the "typical" questions are discussed in the classroom, to summarize and review the topics being examined, the questions proposed during the tests will be extracted from the latter. The test is considered passed if the grade is higher than 17/28. During the written tests it is possible to use a calculator and consult the material necessary for carrying out the exercises, agreed with the teacher. The average of the two tests represents the "basic" grade (max 28/30) which will be integrated with that relating to the discussion of the project carried out and the realization of the project in the laboratory (max 2 points and honors). The outcome of the ongoing test is kept indefinitely if accepted by the student. For students who do not attend or who have not taken / passed the ongoing tests, the written tests can be fully or partially replaced with a final written exam or a final oral exam, chosen by the student. This exam will focus on the same questions that the students focused their attention on during the year. The project is mandatory and will allow the student to increase the score only if done within the session in which the course ends (for the second semester, by the last exam in July). Even the completed project is kept indefinitely, once delivered to the teacher. The final grade is expressed out of thirty.

Programma del Corso

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 e la realizzazione del loro progetto su un centro di lavoro a controllo numerico. LA SALDATURA DEI METALLI. Quadro dei principali procedimenti. Saldatura alla Fiamma ossiacetilenica e taglio ossiacetilenico. Procedimenti ad arco elettrico: saldatura con elettrodi rivestiti MIG/MAG, TIG, Arco Sommerso, TIG/PLASMA. Saldatura e applicazioni tecnologiche del Laser. Saldature a resistenza elettrica

Course Syllabus

FUNDAMENTALS OF CUTTING Mechanics of chip formation. Mechanics of the oblique cut. Cutting forces, forces and required power. Temperatures in the cut. Tool wear and failure of tools. Surface finish and integrity of the machined surface. Machinability. TOOL MATERIALS Carbon and medium alloyed steels. High speed steels. Cobalt alloys. Carbides. Coated tools. Ceramic tools. Boron nitride. Diamond. CVD and PVD deposition processes. Cutting fluids. CUTTING PROCESSES FOR ROUND SHAPES - Lathes. Lathe components. Lathe types. Turning parameters and process capability. Single-cut tools and influence of the clearance and rake angles. Boring and boring machines. Optimization criteria for turning operations. Selection criteria for turning variables. Drilling and hole-making technology. Drilling machines. Spreaders and reamers. Thread. CUTTING PROCESSES FOR DIFFERENT SHAPES Milling and milling machines. Peripheral, front and shank milling. Slotting. Planing. Broaching and broaching machines. ABRASIVE PROCESSES AND FINISHING OPERATIONS The grinding process. Abrasives and agglomerants. Wear of grinding wheels. Functional hardness. Residual tensions. Grinding operations. NUMERICAL CONTROL Operating principle of numerical control machines, the structure and mechanical components of the main machining machines, ISO programming logic, machines and processing systems, CAD / CAM software. Applications and practical examples. WORK EQUIPMENT AND MANUFACTURING CYCLES Purpose of the processing equipment. Positioning and locking of the processing blanks. Equipment design criteria. Application examples. Introduction to the planning of the working cycles. Examples of realization of machining cycles for chip removal. Project of the year. Manufacturing study of a mechanical component. During the course, students will be required to carry out a year's work consisting of an elaborate relating to the manufacturing cycle of a mechanical component and the realization of their project on a numerically controlled machining center. METALS WELDING. Overview of the main proceedings. Oxyacetylene flame Welding with and oxyacetylene cutting. Electric arc processes: welding with coated electrodes, MIG / MAG, TIG, Submerged Arc, TIG / PLASMA. Laser welding and technological applications. Electric resistance welding.