Corso di PRODUZIONE ASSISTITA DAL CALCOLATORE

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Bartolomeo Grandi
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1 C.d.L. in Ingegneria Meccanica Corso di PRODUZIONE ASSISTITA DAL CALCOLATORE Modellazione e realizzazione di una girante per pompa centrifuga mediante software CAD/CAM Gruppo n 14 Antonio Tricarico Docente Ing. Alessandro Spagnolo

2 Principio di funzionamento Il tipo di girante realizzata opera all interno di una pompa centrifuga, il cui schema principale è riportato in figura 1: durante il funzionamento della pompa, il liquido raggiunge la macchina attraverso il tubo di aspirazione a causa della depressione creata dalla rotazione della girante, che rappresenta l organo mobile sistema ed è costituita da una serie di pale calettate su un disco. Il liquido entra nella pompa assialmente ed acquista energia cinetica e di pressione a spese dell energia meccanica fornita da un motore elettrico coassiale all albero della girante e successivamente ne fuoriesce sotto l azione della forza centrifuga causata dal moto dalla girante stessa, attraverso i condotti formati dalle varie pale e transitando attraverso un diffusore a chiocciola prima di raggiungere la condotta di mandata. figura 1 Criteri di disegno e progettazione Il punto di partenza per la progettazione del pezzo assegnato è il disegno del finito. Per ottenere le dimensioni assegnate, sono state moltiplicate tutte le quote della tavola originale, riportata in Appendice, per il coefficiente (1+0.05*n gruppo)=1,7.

3 In virtù del numero gruppo è stato assegnato anche il tipo di materiale (acciaio), scelto tra le varie tipologie presenti nella seguente tabella: Infine, come da specifiche di progetto richieste, è stato previsto uno spessore di sovrametallo pari a 5mm. Scelta del materiale Il corpo girante è realizzato in Acciaio Inox AISI 304 (X5 CrNi 18-10): capostipite degli acciai inossidabili austenitici, questo materiale possiede buone caratteristiche meccaniche e ottima resistenza alla corrosione; esso è facilmente lavorabile, forgiabile e saldabile ed inoltre presenta un ottimo coefficiente igienico. Nella tabella sottostante è riportata la scheda tecnica del materiale.

Scelta del materiale Il corpo girante è realizzato in Acciaio Inox AISI 304 (X5 CrNi 18-10): capostipite degli acciai inossidabili austenitici, questo materiale

Scelta utensili e ciclo di lavoro Il ciclo di lavorazione è stato eseguito mediante il software Mastercam X5 e consta di sette utensili: #1 Fresa piatta Ø25mm #2 Fresa piatta Ø20mm #3 Fresa piatta

4 Scelta utensili e ciclo di lavoro Il ciclo di lavorazione è stato eseguito mediante il software Mastercam X5 e consta di sette utensili: #1 Fresa piatta Ø25mm #2 Fresa piatta Ø20mm #3 Fresa piatta Ø10mm #4 Punta da centro Ø 10mm #5 Fresa torica Ø 5mm #6 Fresa sferica Ø 10mm #7 Fresa torica Ø 3mm La scelta dei parametri velocità di taglio e avanzamento al dente è avvenuta in virtù della tabella riportata in figura 2.

Ø10mm #4 Punta da centro Ø 10mm #5 Fresa torica Ø 5mm #6 Fresa sferica Ø 10mm #7 Fresa torica Ø 3mm La

5 figura 2 Nel seguito sono riportate le schede utensili con le rispettive lavorazioni eseguite sul pezzo.

6 Utensile 1 Fresa piatta Ø 25mm D1 D2 L1 L PARAMETRI DI TAGLIO Velocità di taglio [m/1 ] Avanzamento per dente N giri mandrino 40 0, LAVORAZIONE 1_Spianatura faccia superiore 12_Spianatura faccia inferiore

Avanzamento per dente N giri mandrino 40 0,025 400

7 Utensile 2 Fresa piatta Ø 20mm D d L l PARAMETRI DI TAGLIO Velocità di taglio [m/1 ] Avanzamento per dente N giri mandrino 40 0, LAVORAZIONE 2_Realizzazione tasca periferica

Avanzamento per dente N giri mandrino 40 0,025

8 Utensile 3 Fresa piatta Ø 10mm D d L l PARAMETRI DI TAGLIO Velocità di taglio [m/1 ] Avanzamento per dente N giri mandrino 40 0, LAVORAZIONE 3_Realizzazione contorno corpo girante 4_Alesatura foro centrale

9 10_Finitura parallela superficie circolare interna

10 Utensile 4 Punta da centro Ø 10mm D d L l PARAMETRI DI TAGLIO Velocità di taglio [m/1 ] Avanzamento per dente N giri mandrino 40 0, LAVORAZIONE 4_Foratura centrale

11 Utensile 5 Fresa torica Ø 5mm D d L l R PARAMETRI DI TAGLIO Velocità di taglio [m/1 ] Avanzamento per dente N giri mandrino 40 0, LAVORAZIONE 6,7_Realizzazione tasche interne nel corpo girante

12 Utensile 6 Fresa sferica Ø 10mm D d L l R PARAMETRI DI TAGLIO Velocità di taglio [m/1 ] Avanzamento per dente N giri mandrino 40 0, LAVORAZIONE 8_Sgrossatura isoparametrica superfici pale 9_Finitura isoparametrica superfici pale

dente N giri mandrino 40 0,025 600 LAVORAZIONE 8_Sgrossatura

13 Utensile 7 Fresa torica Ø 3mm D d L l R ,2 PARAMETRI DI TAGLIO Velocità di taglio [m/1 ] Avanzamento per dente N giri mandrino 40 0, LAVORAZIONE 11_Sgrossatura sede per chiavetta

14 Al termine del ciclo di lavoro, il pezzo ottenuto è quello rappresentato in figura 3 figura 3 Simulazione macchina e verifica delle collisioni E stato utilizzato il software Vericut 7.0 per testare le lavorazioni effettuate sul pezzo e valutare l eventuale presenza di collisioni. Nelle immagini riportate in basso è possibile constatare il risultato finale della simulazione cui è stato sottoposto il pezzo. E stato necessario utilizzare un secondo piazzamento onde procedere alla spianatura della faccia inferiore del blocco. Nelle immagini successive sono evidenziati i risultati della simulazione relativa a primo (figura 4) e secondo (figura 5) piazzamento.

Nelle immagini riportate in basso è possibile constatare il risultato finale della simulazione cui è stato sottoposto il pezzo.

15 figura 4 figura 5 Il finito è rappresentato dalla girante in figura 6 figura 6

16 APPENDICE Tavola originale (figura 7) e tavola aggiornata al coefficiente 1,7 (figura 8). figura 7 figura 8

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