ITALIANO

Il corso affronterà i principali temi inerenti i sistemi automatici di lavorazione con particolare attenzione alle macchine utensili. Inoltre, verranno descritte le principali tecniche di Prototipizzazione rapida e fabbricazione additiva. In particolare, il corso affronterà i seguenti temi: Richiami delle lavorazioni per asportazione di truciolo (12 h) Architettura delle macchine utensili (12 h) Programmazione delle macchine utensili a controllo numerico (12 h) Prototipizzazione rapida e processi di fabbricazione additiva (12)

Lucidi delle lezioni, reperibili sul sito del Docente. Testi consigliati: G. Campana e M. Mele, Sistemi integrati di lavorazione, Ed. ESCULAPIO V. Sergi, Produzione Assistita da Calcolatore, Ed. CUES

Gli obiettivi formativi sono declinabili attraverso i c.d. “descrittori di Dublino”: Conoscenza e capacità di comprensione Il corso si propone di fornire conoscenze e competenze sulle macchine utensili a controllo numerico; sui programmi per la loro gestione e sulle tecniche di prototipizzazione rapida e quelle di Fabbricazione additiva. Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente deve essere in grado di analizzare criticamente, scegliere e gestire correttamente le soluzioni disponibili per risolvere problemi di automazione nei processi industriali; acquisire la capacità di comprendere ed utilizzare software per la programmazione delle MU; scegliere il processo di AM più adatto alla realizzazione di un determinato componente in funzione delle caratteristiche richieste a quest’ultimo. Deve acquisire una visione integrata delle fasi di disegno-progettazione-produzione; saper scegliere i processi adatti e le condizioni di lavorazione più opportune per realizzare un componente. Autonomia di giudizio Lo studente deve essere in grado di formulare un giudizio critico su quale sia la migliore tecnica di produzione per lo specifico componente affrontato. In relazione anche all’impatto tecnico ed economico che ne deriva. Abilità comunicative Lo studente deve essere in grado di illustrare con adeguata proprietà di linguaggio tecnico i fondamenti teorici e applicativi relativi ai metodi di lavorazione/produzione per un determinato componente. Deve altresì argomentare i collegamenti logici tra diversi argomenti/problemi, utilizzando un linguaggio tecnico proprio della materia. Capacità di apprendimento A conclusione del corso lo studente deve disporre di tutti gli strumenti utili per proseguire in modo autonomo, adottando un approccio critico, lo studio delle evoluzioni della materia, anche mediante continui aggiornamenti tecnici e normativi.

Tecnologia Meccanica 1 e 2

Lezioni frontali in aula. Esercitazioni Visite in aziende e/o Laboratori.

Realizzazione di un elaborato ed esame orale. L'esame consiste nella compilazione di un elaborato (stesura di un Part-Program di un componente assegnato) di domande sugli argomenti trattati nel corso. Ulteriori chiarimenti sulle domande potranno essere richiesti durante la discussione. La realizzazione dell’elaborato è propedeutica all’orale. La prova orale si prefigge lo scopo di accertare le conoscenze acquisite dallo studente, le capacità di saper descrivere, utilizzando un linguaggio tecnico, e comprendere gli argomenti di studio. La capacità di trarre conclusioni e di risolvere problemi. Il voto finale comprende sia la valutazione dell’elaborato che il giudizio relativo alle varie domande.

I lucidi illustrati durante le lezioni sono disponibili sul sito del Docente e nel Teams del corso.

Lavorazioni per asportazione di truciolo: Taglio libero ortogonale, meccanismi di formazione del truciolo, influenza dei parametri di taglio sulla formazione del truciolo, materiali per utensili, meccanismi di usura e durata degli utensili. Ottimizzazione dei parametri di lavorazione. Architettura delle macchine utensili: basamento e colonna, elementi per la trasmissione del moto, azionamenti, attuatori, trasduttori e sensori. Sistema di riferimento e assi controllati delle MU. Programmazione delle MU: Controllo numerico computerizzato. Linguaggio di programmazione ISO, lessico del linguaggio, funzioni miscellanee e preparatorie, comandi modali. Funzioni preparatorie, zero macchina, zero morsa, zero pezzo. Cambio del riferimento assi. Movimenti di lavoro, interpolazione lineare e circolare. Programmazione assoluta e incrementale. Operazione di contornatura e funzioni di compensazione utensile. I sottoprogrammi e loro uso. Funzioni rotazione e traslazione degli assi, funzione specchio e fattore di scala. Smusso o raccordo. Cicli fissi. Rapid-prototyping and additive manufacturing: Introduzione sul rapid-prototyping e sui processi di additive manufacturing (AM). Processi sottrattivi e processi additivi. Tecniche di additive manufacturing: Fused Deposition Modelling (FDM); Laminated Object Manufacturing (LOM); Stereolitografia (SLA) & Digital Light Processing (DLP); PolyJet & Multi Jet Printing (MJP); Binder Jetting (BJ); Selective Laser Sintering (SLS) & Sinterizzazione Laser Selettiva (SLS); Multi Jet Fusion (MJF); Selective Laser Melting (SLM) & Direct Metal Laser Sintering (DMLS); Electro Beam Melting (EBM). Per ogni tecnica vengono definiti il principio di funzionamento, le caratteristiche del prodotto/processo, i difetti della tecnica, vantaggi e svantaggi.

Italian

The course will address the main topics related to automated processing systems, with particular focus on machine tools. In addition, the principal techniques of Rapid Prototyping and Additive Manufacturing will be described. During the course, the following topics will be shown: Machining Processes basis and Machine Tools (12 h) Machine tool architecture (12 h) Programming of numerically controlled machine tools (12 h) Rapid Prototyping and Additive Manufacturing Processes (12)

Slides showed at the lessons, available on the teacher's website. Recommended books: G. Campana e M. Mele, Sistemi integrati di lavorazione, Ed. ESCULAPIO V. Sergi, Produzione Assistita da Calcolatore, Ed. CUES

Knowledge and Understanding The course aims to provide knowledge and skills related to CNC (Computer Numerical Control) machine tools, software for their operation, rapid prototyping techniques, and additive manufacturing technologies. Ability to Apply Knowledge and Understanding Students should be able to critically analyse, select, and effectively manage available solutions to address automation challenges in industrial processes. They should acquire the ability to understand and use software for CNC programming, and to select the most suitable additive manufacturing (AM) process for producing a specific component based on its required characteristics. Students should also develop an integrated view of the design–engineering–production workflow and be able to choose appropriate manufacturing processes and operating conditions to produce a component. Independent Judgment Students should be capable of formulating a critical judgment regarding the most appropriate production technique for a given component, considering both technical and economic implications. Communication Skills Students should be able to clearly explain the theoretical and practical foundations of manufacturing methods for a given component using appropriate technical language. They should also be able to logically connect different topics and problems, employing terminology specific to the field. Learning Skills By the end of the course, students should possess all the necessary tools to independently continue studying the evolution of the subject, adopting a critical approach and staying up to date with technical and Standard evolution.

Mechanical Technology 1 and 2

Lectures. Practice exercise. Visits to companies and laboratories.

Preparation of a written assignment and oral examination The examination consists of compiling a written assignment (development of a Part-Program for an assigned component) and answering questions on the topics covered during the course. Further clarification regarding the questions may be requested during the discussion. Completion of the written assignment is a prerequisite for the oral examination. The oral examination aims to assess the student’s acquired knowledge, the ability to describe and understand the subject matter using technical language, and the capacity to draw conclusions and solve problems. The final grade will take into account both the evaluation of the written assignment and the assessment of the responses to the various questions.

The slides shown at the lessons are available on the Teacher's Website or on the course’s Teams.

Machining Processes and Machine Tools Fundamentals of machining. Introduction to the mechanics of cutting, cutting forces and power, temperatures in cutting. Tool Life: wear and failure (Taylor's law). Surface finish and integrity. Cutting-tool Materials and Cutting Fluids. Introduction to cutting tools. High-speed steels, cast-cobalt alloys, carbides, coated tools, alumina-based ceramics, cubic boron nitride, silicon-nitride-based ceramics, and diamond. Cutting Fluids. Machining Processes: Turning and Milling Introduction on cutting processes. The Turning Process, Lathes and Lathe Operations. Milling and Milling Machines. Overview on Machining Tool, Machine-tool Structures, and Machining Economics. Machine tool architecture: base and column, elements for motion transmission, drives, actuators, transducers, and sensors. Reference system and controlled axes of the MU. MU programming: Computerised numerical control. ISO programming language, language lexicon, miscellaneous and preparatory functions. Linear and circular interpolation, contouring, tool and tool compensation, program jumps, and machining cycle. Rapid-prototyping and additive manufacturing processes and operations. Introduction to rapid-prototyping and additive manufacturing processes. Subtractive processes, additive processes. Virtual prototyping. Direct manufacturing and rapid tooling. Additive manufacturing techniques: Fused Deposition Modelling (FDM); Laminated Object Manufacturing (LOM); Stereolithography (SLA) & Digital Light Processing (DLP); PolyJet & Multi Jet Printing (MJP); Binder Jetting (BJ); Selective Laser Sintering (SLS) ); Multi Jet Fusion (MJF); Selective Laser Melting (SLM) & Direct Metal Laser Sintering (DMLS); Electro Beam Melting (EBM). For each technique, the operating principle, the product/process characteristics, the defects of the technique, the advantages and the disadvantages are defined.