La disciplina di Tecnologia Meccanica ed Esercitazioni è coinvolta nel progetto di Sperimentazione Meccatronica,

Transcript

1 PROGRAMMA MINIMO COMUNE DI TECNOLOGIA MECCANICA ED ESERCITAZIONI ANNO SCOLASTICO 2010/2011 La disciplina di Tecnologia Meccanica ed Esercitazioni è coinvolta nel progetto di Sperimentazione Meccatronica, da una parte per attuare la stretta connessione tra teoria ed esercitazioni pratiche, come stabilito nell ordinamento dei piani di studio per Periti Industriali di area Meccanica; dall altra per apportare un sistematico graduale avvicinamento dello studente alle tecniche CNC e CAM nei tre anni del corso. In estrema sintesi, gli elementi caratterizzanti la disciplina sono: Tecnologia Meccanica ed Esercitazioni Materiali Metrologia Classe terza Reparto di lavorazione La programmazione ISO delle macchine utensili Tecnologia Meccanica ed Esercitazioni La macchina utensile e le lavorazioni tradizionali Classe quarta I trattamenti termici Il controllo numerico Tecnologia Meccanica ed Esercitazioni CNC, CAM ed applicazioni CAD/CAM Classe quinta Il sistema qualità Prove di laboratorio tecnologico Programma minimo comune TECNOLOGIA MECCANICA ED ESERCITAZIONI Pagina 1 di 6

2 CONTENUTI CLASSE TERZA MATERIALI Materiali di natura metallica. Atomi. Ioni. Legame metallico Reticoli. Grani. Difetti reticolari. Cenni sui materiali di natura organica e sui materiali ceramici. Materiali compositi: fibre - matrici - lavorazioni. Proprietà meccaniche. Sollecitazioni semplici. Prova di trazione statica. Prova di durezza. Prova di resilienza. SIDERURGIA Impianto e carica dell'altoforno. Riduzione diretta ed indiretta degli ossidi metallici. Produzione della ghisa con forno elettrico. Produzione dell'acciaio. Convertitori e forni. Colata dell'acciaio. Solidificazione. Curve di raffreddamento dei metalli puri e leghe. Cenni sul diagramma Fe-C. Componenti strutturali di acciai e ghise e loro configurazione al microscopio metallografico. Classificazione delle ghise. Classificazione degli acciai. Relazione tra struttura e proprietà meccaniche degli acciai. Elementi di alligazione degli acciai. Cenni sulle leghe non ferrose. LAVORAZIONI PER DEFORMAZIONE PLASTICA Criteri di scelta tra getti di fonderia e pezzi deformati plasticamente. Comportamento dei materiali alle lavorazioni per deformazione plastica. Lavorazioni a caldo e a freddo. Incrudimento. Lavorazioni di laminazione, trafilatura, estrusione. Stampaggio. Principi di lavorazione. Criteri per il disegno del pezzo e dello stampo. Macchine per lavorazioni di deformazione plastica. CENNI DI METALLURGIA DELLE POLVERI Ciclo di lavorazione per pezzi ottenuti per sinterizzazione. SALDATURA Concetti generali sulla saldatura ossiacetilenica e sulla saldatura elettrica ad arco. LAVORAZIONI PER ASPORTAZIONE DI TRUCIOLO Concetti generali sui moti di taglio e sui parametri di taglio. PROGRAMMAZIONE ISO DELLE MACCHINE CNC Concetti generali sul linguaggio, con esempi di programmazione Programma minimo comune TECNOLOGIA MECCANICA ED ESERCITAZIONI Pagina 2 di 6

3 LABORATORIO e REPARTO DI LAVORAZIONE Studio dei materiali metallici e metrologia: Prova di trazione statica. Prove di durezza Osservazioni al microscopio metallografico Misurazioni con calibro. Teoria del nonio. Misure di angoli Rugosimetro. Reparti di lavorazione: Dimostrazione ed eventuale esecuzione di operazioni elementari di tornitura per la conoscenza delle tecniche fondamentali di lavorazione e per la realizzazione di dimensioni corrette. Stesura del ciclo di lavoro dei relativi pezzi. Dimostrazione ed eventuale esecuzione di saldature ossiacetileniche e ad arco elettrico. Esercitazioni di programmazione ISO per fresatrice a controllo numerico (simulatori SELCA). Programma minimo comune TECNOLOGIA MECCANICA ED ESERCITAZIONI Pagina 3 di 6

4 CONTENUTI CLASSE QUARTA METALLURGIA Curve di raffreddamento. Diagrammi di equilibrio delle leghe binarie. LEGHE SIDERURGICHE Diagramma di equilibrio Fe-Cementite. Diagramma strutturale degli acciai. Relazione tra struttura e proprietà meccaniche. Punti critici. TRATTAMENTI TERMICI DEI MATERIALI FERROSI Influenza della velocità di raffreddamento sui punti critici. Curve di Bain. Ricottura. Tempra. Rinvenimento. Trattamenti termochimici di diffusione. TAGLIO DEI METALLI Moti di lavoro. Aspetto cinematico della formazione del truciolo. Aspetto dinamico della formazione del truciolo. Forze applicate all'utensile. Velocità di taglio. Potenza di taglio. Durata del tagliente. Fluidi da taglio. UTENSILI Materiali. Geometria dei taglienti. Angoli caratteristici. Utensili tipo tornio. Placchette. COMANDI DELLE MACCHINE UTENSILI Variatori continui e discontinui. Diagramma polare e logaritmico. Cenni sui variatori meccanici del moto di taglio e di avanzamento. Cenni sui variatori elettrici e sugli azionamenti. Controllo numerico delle macchine utensili. PARAMETRI DI TAGLIO TORNITURA, TRAPANATURA, FRESATURA: parametri di taglio e tempi. LABORATORIO e REPARTO DI LAVORAZIONE Studio dei materiali metallici: Prova di temprabilità Jominy Microscopio metallografico. Prove di trattamenti termici. Reparto di lavorazione: Lavorazioni alle macchine utensili tradizionali e stesura del ciclo di lavoro dei pezzi realizzati. Cenni TORNITURA CNC con programmazione ISO. CONTROLLO NUMERICO FRESATURA: stesura dei programmi e simulazione dei percorsi utensile ed eventuale realizzazione pezzo in macchina. Ripetizioni di parti di profilo, cambio origini, uso di coordinate polari, programmazione logico-matematica con parametri, ripetizione di profili nel piano, lavorazioni speculari. Programmazione con geometria orientata. Eventuale stesura dei programmi precedenti e simulazione dei percorsi utensile con CAM 2D1/2 FRESATRICE. Programma minimo comune TECNOLOGIA MECCANICA ED ESERCITAZIONI Pagina 4 di 6

5 CONTENUTI CLASSE QUINTA MATERIALI Strutture fondamentali degli acciai. Effetti degli elementi di lega sui diagrammi di equilibrio e sulle curve CCT e TTT. Acciai inossidabili. Passivazione. Elementi di corrosione e protezione dei metalli. ANALISI METALLOGRAFICA e PROVE MECCANICHE. Microscopio metallografico. Prelievo e preparazione del campione. Attacco con reattivi. Prova di trazione statica. Dinamometri. Estensimetri. Prova di compressione statica. Prova di flessione statica. Prova di taglio statica. Prova di torsione statica. Prove di durezza: Brinell, Vickers, Rockwell. Prova di resilienza Charpy. Prova di fatica. Vari tipi di cicli di tensione. Curve di Wöhler e determinazione del limite di resistenza a fatica alternata. Macchina per prova di fatica a flessione con provetta rotante appoggiata. Fattori che influiscono sulla resistenza a fatica. SICUREZZA DEI LUOGHI DI LAVORO Il Dlgs 81/08 e successive modifiche. L applicazione della normativa nei laboratori e nei reparti di lavorazione. Obblighi degli utilizzatori di macchine. CONTROLLI CON METODI NON DISTRUTTIVI. Cenni sul metodo radiologico e a raggi gamma. Metodo magnetoscopico. Metodo con ultrasuoni. SISTEMA QUALITÀ Evoluzione del sistema di qualità e la nuova UNI ISO Certificazione e marchi di qualità. Cenni sul ciclo PDCA. Cenni sul controllo statistico della qualità. MACCHINE UTENSILI CNC. Problematiche e programmazione CNC della fresatrice. PROGRAMMAZIONE ASSISTITA DAL CALCOLATORE: linguaggio APT e derivati; generazione del part-program, del CL-file; post-processor per la generazione del programma macchina; la trasmissione dati: computer CNC macchina CNC; rielaborazione di listati ed immagini nei vari formati di testo e grafici. LABORATORIO e REPARTO DI LAVORAZIONE Studio dei materiali metallici: Prove di trattamenti termici, esame metallografico e prove di durezza su acciaio. Prove meccaniche Controlli non distruttivi Programma minimo comune TECNOLOGIA MECCANICA ED ESERCITAZIONI Pagina 5 di 6

6 Controllo numerico delle macchine utensili: Utilizzo dei simulatori SELCA per la programmazione CNC 2D1/2 e 3D. Utilizzo del software TS26 per la programmazione e simulazione CAM delle lavorazioni CNC per fresatrice. Applicazioni CAD CAM. Prove in macchina e studio delle problematiche degli azzeramenti (fresatrice CNC a tre assi CB Ferrari A13 con controllo SELCA 3045). Varese, 08/09/2010 Programma minimo comune TECNOLOGIA MECCANICA ED ESERCITAZIONI Pagina 6 di 6