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.

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)

Prerequisiti

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

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.

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