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ROBERTO RAFFAELI
Professore Associato
Dipartimento di Scienze e Metodi dell'Ingegneria
Docente in convenzione
Dipartimento di Ingegneria "Enzo Ferrari"
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Insegnamento: Disegno di Macchine
Ingegneria meccanica (Offerta formativa 2023)
Obiettivi formativi
Conoscere il processo progettuale, le sue fasi e i principi fondamentali da adottare nel disegno delle parti e degli assiemi.
Acquisire le competenze necessarie a scegliere materiale, processo produttivo e forme geometriche in funzione della funzionalità richieste ad un prodotto industriale. Saper scegliere tolleranze geometriche e dimensionali in funzione della tecnologia di realizzazione delle parti. Essere in grado di ottimizzare le geometrie in funzione della manifatturabilità ed economicità di produzione delle parti.
Essere in grado di usare un sistema CAD per una efficace modellazione di un prodotto orientata alla producibilità ed economicità. Produzione della relativa documentazione tecnica.
Prerequisiti
Lettura e produzione di disegni secondo le norme del disegno tecnico industriale
Programma del corso
Ruolo del disegno meccanico. Richiami di quotatura funzionale e di fabbricazione di componenti meccanici. Richiami dei principi del Geometric Dimensioning & Tolerancing. Analisi delle tolleranze finali di assemblati di fabbricazione e relativa ottimizzazione delle catene di tolleranze in funzione della tecnologia produttiva dei singoli componenti. Lettura ed interpretazione di disegni di complessivi (1 CFU).
Scelta dei materiali e dei processi. Metodi di disegno e progettazione orientati alla manifatturabilità di componenti meccanici. Progettazione e disegno di particolari meccanici ottenuti attraverso tecnologie di fusione, stampaggio e tranciatura lamiera, asportazione di truciolo tramite tornitura, fresatura e foratura, stampaggio ad iniezione (3 CFU).
Analisi delle tolleranze di fabbricazione e relativa ottimizzazione di componenti meccanici in funzione della tecnologia produttiva. Ottimizzazione di componenti meccanici in funzione della massima precisione ottenibile e del minimo costo di produzione. Ottimizzazione di sistemi meccanici orientata alla facilità di assemblaggio ed al minimo costo di realizzazione (1 CFU).
Principi di sviluppo di nuovi prodotti. Pianificazione prodotto e l’approccio sistematico alla progettazione industriale. Principi di progettazione realizzativa (1 CFU).
Richiami di modellazione CAD 3D. Ambienti e funzionalità avanzati di un modellatore meccanico parametrico feature based. Creazione di modelli CAD di componenti, assiemi e messe in tavola seguendo le regole della producibilità e della minimizzazione del costo (3 CFU).
Metodi didattici
Lezioni teoriche ed esercitazioni al calcolatore in lingua italiana. Parte del materiale didattico di supporto è fornito in lingua inglese. La frequenza in presenza dell’insegnamento è facoltativa anche se raccomandata.
Testi di riferimento
G. Pahl, W. Beitz “Engineering Design: a Systematic Approach”, Springer, ISBN 354019917 9
Slides, esercitazioni e videolezioni messe a disposizione settimanalmente nella piattaforma Moodle a ridosso della lezione in aula
Slides, exercises and video lessons made available weekly on the Moodle platform close to the classroom lesson
Ulteriori titoli per approfondimento:
:
Manfè, Pozza, Scarato, “Disegno Meccanico”, Vol. 1, 2, 3, Principato
Baldassini, Fiorineschi, “Vademecum per Disegnatori e Tecnici”, Edizioni Hoepli
Boothroyd, Dewhurst, Knight, “Product Design for Manufacturing and Assembly”, Marcel Dekker, ISBN 0-8247-0584-X
J. Bralla, “Design for manufacturability”, McGraw Hill
Verifica dell'apprendimento
L'esame si svolgerà al termine dell’insegnamento secondo il calendario ufficiale degli appelli d’esame.
La prova è di tipo orale con discussione di un progetto individuale assegnato nell’ultima parte del corso. Il tema prevede la riprogettazione di un prodotto meccanico affrontando le dovute valutazioni di tipo funzionale e realizzativo in base alle tecnologie produttive scelte e alle necessarie tolleranze di funzionamento. Il lavoro svolto sarà descritto in un report tecnico, modelli CAD e disegni tecnici del complessivo e dei singoli componenti di cui si compone. Il materiale prodotto va consegnato al docente un paio di giorni prima della data di esame.
Il colloquio orale si compone di una prima illustrazione del progetto e, a seguire, un paio di domande su tutti i contenuti del corso. I parametri di valutazione sono costituiti da:
- l’applicazione di conoscenze e capacità di comprensione;
- l’autonomia di giudizio;
- le abilità comunicative.
Nel voto finale pesa per un 50% la qualità, la completezza e la correttezza del lavoro progettuale svolto e per un 50% le domande sui contenuti del corso. L’esito del voto viene comunicato a fine colloquio.
Risultati attesi
1) Conoscenza e capacità di comprensione:
- conoscere il processo progettuale ed i principi da adottare nella progettazione
- conoscere le regole per un corretto disegno di parti in funzione delle principali tecnologie realizzative
- conoscere i concetti relativi alla modellazione 3D di solidi e messa in tavola
2) Capacità di applicare conoscenza e comprensione:
- essere in grado di ottimizzare le geometrie progettuali in funzione della manifatturabilità dei componenti meccanici
- saper assegnare le tolleranze geometriche e dimensionali in funzione della precisione di realizzazione finale dell’assemblato
- saper utilizzare un sistema CAD 3D per la realizzazione di modelli di componenti, assiemi e tavole
3) Autonomia di giudizio:
- saper ideare una efficace strategia di progettazione di un prodotto
- saper impostare correttamente disegni di progettazione e fabbricazione di parti ed assiemi
4) Abilità comunicative:
- saper utilizzare il lessico e la terminologia appropriata nel presentare un progetto
5) Capacità di apprendimento:
- essere autonomi nell’utilizzo dei libri di testo, delle normative e del materiale in piattaforma ed in rete
- essere autonomi nell’individuazione ed utilizzo di componentistica standardizzata sul mercato