TABELLA DIVISIONE DEL LAVORO

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1 INTRODUZIONE L obiettivo del nostro lavoro è stato quello di modellare un elettroutensile con il software Solid Edge V15: abbiamo optato per un trapano Bosch modello B310. E una versione maneggevole, dotata di un motore azionato dalla corrente di linea a 220 volt. E una macchina che esegue lavorazioni caratterizzate dall asportazione di truciolo: lo scopo di questa operazione è quello di eseguire fori, variamente conformati, nel pezzo in lavorazione. Nel trapano il moto di taglio, rotatorio continuo, è posseduto dall utensile e viene trasmesso dal mandrino tramite un motore elettrico e un cambio di velocità. Per riuscire nel nostro intento la fase di modellazione è stata preceduta da una attenta analisi del trapano e dei suoi componenti, con l obiettivo di capire il funzionamento e determinare le dimensioni dei pezzi. E stato comunque necessario ripetere questa fase altre volte durante la modellazione poiché spesso mancavano alcune quote necessarie. Si è trattato ovviamente di un lavoro di gruppo: l assegnazione a ciascuno di noi dei pezzi da modellare è stata fatta per sorteggio. La fase successiva è stata dunque quella di realizzare ciascuno i propri componenti in ambiente Part, per poterli infine assemblare e ottenere il trapano. Le parti principali sono le seguenti: Guscio esterno Gruppo mandrino Gruppo motore Gruppo pulsante Per ciascun componente verranno di seguito indicate alcune delle feature principali utilizzate e i maggiori problemi riscontrati. 1

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3 TABELLA DIVISIONE DEL LAVORO N PARTE NOME PARTE FOTO MEMBRO NOME FILE 1 Guscio esterno Giordano Francesco Guscio1.par Guscio2.par 11 Pulsante Chimienti Viviana Pulsante.par 10 Portapulsante Chimienti Viviana Portapulsante.par 12 Condensatore Chimienti Viviana Condensatore.par 30 Fermacavo Quarto Filippo Fermacavo.par 17 Spazzola Diaferia Marino Spazzola.par 16 Portaspazzola Diaferia Marino Portaspazzola.par 18 Molla Diaferia Marino Molla.par 14 Rotore Quarto Filippo Rotore.par 3

4 13 Statore Quarto Filippo Statore.par 11 Avvolgimenti Quarto Filippo Avvolgimenti.par 15 Ventola Diaferia Marino Ventola.par 20 Giunto Diaferia Marino Giunto.par 24 Alberino Cassano Michele Alberino.par 21 Ruota dentata Chimienti Viviana Ruotadentata.par 23 Cuscinetto Cassano Michele Cuscinetto.par 22 Anello di tenuta Cassano Michele Anello di tenuta.par 27 Corpo mandrino Cassano Michele Corpo mandrino.par 4

5 25 Scocca mandrino Cassano Michele Scocca mandrino.par 26 Ghiera Cassano Michele Ghiera.par 28 Punte portautensile Cassano Michele Punta_portautensile- 1.par 29 Punta elicoidale 31 Spina Chimienti Viviana Giordano Francesco Punta_D2,5.par Spina.par 32 Placchetta Chimienti Viviana Placchetta.par 5

6 GUSCIO ESTERNO L involucro è composto da due parti che esternamente differiscono solo per la presenza su di una dei fori che consentono il posizionamento delle viti di serraggio, mentre all interno presentano le sedi dei vari pezzi. Data la geometria complessa della superficie esterna si è ritenuto opportuno inserire le foto dell involucro visto da varie angolazioni da cui poi è stato possibile rilevare la geometria di base per la realizzazione delle features: protrusioni, scavi, superfici blue-surf per le sottrazioni booleane. 6

7 Per modellare i particolari della parte interna, è stato eseguito prima uno spessoramento, quindi è stato lavorato l interno con protrusioni, scavi, nervature; la feature labbro è servita per consentire la chiusura ad incastro. Ovviamente, è stato modellato solo metà guscio, l altra metà è stata ottenuta mediante copia speculare. GRUPPO MANDRINO Il gruppo mandrino è costituito da più componenti: alberino, giunto, cuscinetto, anello di tenuta, ruota dentata e mandrino. Il mandrino è stato smontato e scomposto nelle sue parti: corpo mandrino, ghiera, scocca e punta portautensile. L alberino è stato ottenuto tramite protrusione di rivoluzione del profilo principale. In seguito, sono state eseguite delle scanalature per il posizionamento del cuscinetto e dell anello di tenuta. L estremità da collegare al corpo mandrino è stata filettata. 7

8 Il giunto è stato ottenuto con una protrusione, seguita da diversi fori, i più grandi dei quali sono le sedi dell albero del mandrino e del rotore, sostenuto da un cuscinetto Il cuscinetto a sfere solidale all albero mandrino è del tipo SKF Nella modellazione è stato semplificato (non sono state disegnate le sfere). È stato realizzato con una protrusione di rivoluzione, con asse coincidente a quello dell albero. L anello di tenuta (tipo Seger) è stato ottenuto come semplice protrusione, con 2 forellini. Per la ruota dentata, è stata usata la feature Protrusione di rivoluzione; è stato eseguito uno scavo lungo un percorso: come sezione, è stato disegnato il dente, il percorso è un segmento preso su un piano tangente alla superficie laterale della ruota, inclinato in modo da avere il passo di 8

9 58 mm per farlo ingranare con la punta elicoidale del rotore. Questo scavo è stato poi campito per 46 ricorrenze. Il corpo mandrino è stato ottenuto come protrusione di rivoluzione del profilo principale. In seguito sono stati eseguiti i diversi fori presenti all interno del pezzo. La difficoltà principale si è riscontrata nell esecuzione dei tre fori, in cui si posizionano le punte portautensili, in quanto dotate di asse inclinato. Il problema è stato risolto con l ausilio del comando scavo di scorrimento. La realizzazione dei fori è stata effettuata con il comando di campitura, disponendoli a 120 tra loro. Anche la ghiera è stata ricavata con il comando di protrusione di rivoluzione. Poi sono stati eseguiti diversi fori nella parte centrale e la filettatura su cui ingranano le punte portautensili. 9

10 Infine, per ottenere la dentiera circolare, si è realizzato dapprima lo scavo del contorno del dente e poi campito per 32 volte. Le punte portautensile (di cui è stata modellata solo una, perché tutte e tre uguali) è stata ottenuta mediante una serie di protrusioni circolari e non dei profili frontali. La scocca è stata realizzata a partire da un cilindro successivamente spessorato di 1 mm e forato nella parte centrale. 10

11 - Funzionamento : La punta elicoidale all estremità dell albero del rotore ingrana con la ruota dentata solidale all albero mandrino mediante collegamento per forzamento; quindi l albero avvitato sul mandrino trasmette il moto rotatorio a quest ultimo su cui viene bloccata la punta utensile. Il bloccaggio dell utensile sul mandrino è ottenuto per mezzo di una idonea chiave che girando la ghiera fa traslare le punte portautensili fino al serraggio. GRUPPO MOTORE Il gruppo motore è costituito da rotore, statore, spazzole, portaspazzole e ventola. Per modellare il rotore sono stati realizzati una serie di cilindri di diverso diametro, uno dei quali (il commutatore) è a contatto con le spazzole inserite in una opportuna sede (portaspazzole) e compresse sul rotore grazie ad una molla. Presenta uno scavo circolare con una piccola scanalatura, che è stata campita lungo tutta la circonferenza per 25 volte. Questo cilindro è raccordato a quello centrale, di diametro inferiore ed è circondato da avvolgimenti in rame, raggruppati in un involucro zigrinato. Dopo un altra parte scanalata, si raggiunge la punta elicoidale, che trasmette il moto alla ruota dentata solidale all albero del gruppo mandrino. Notevoli difficoltà sono state riscontrate nella modellazione della punta, perché il comando protrusione o scavo elicoidale consente la generazione dell elica solo se profilo e asse sono sullo stesso piano. Quindi è stata realizzata una protrusione elicoidale più lunga del dovuto, che è stata poi tagliata con feature Booleana per renderla fedele alla geometria reale. Per quanto riguarda lo statore, sono state rilevate le quote che sono servite per disegnare il profilo in ambiente di Schizzo; a partire da questo, sono bastate una protrusione e uno scavo centrale. Il portaspazzole è stato ottenuto con una protrusione del profilo frontale con spessoramento, una serie di scavi, e 2 cilindri che fungono da spinotto di collegamento per i cavi. Per realizzare la ventola è stata usata una protrusione di rivoluzione, con vari scavi campiti lungo tutta la circonferenza per creare le 38 alette. 11

12 Funzionamento : Nel momento in cui si inserisce la spina nella presa elettrica, il flusso di elettroni si muove dalla stessa seguendo il cavo. A questo punto, premendo l interruttore si attiva il contatto che permette agli elettroni di raggiungere i morsetti presenti sul portaspazzole. Il campo elettrico così generato crea un campo magnetico indotto che consente la rotazione del rotore. Infatti, attraverso le spazzole pigiate da due relative molle sul commutatore del motore (quello che chiamiamo comunemente indotto), arriva la corrente che passa per le spire dell'armatura. In questa maniera attorno all'armatura si crea un campo magnetico con polarità opposta a quella dell'armatura; i magneti si attraggano ed il motore comincia a ruotare. Quando i due magneti sono affiancati, la polarizzazione si inverte, ed i due campi magnetici si respingono. Questa 12

13 sequenza permette all'armatura che è solidale con un albero di farlo ruotare più o meno veloce al dipendere dell'energia introdotta. Durante la commutazione da alternata in continua, una modesta parte dell'energia viene dispersa per l'effetto Joule: è per questo che si rende necessaria la presenza della ventola di raffreddamento. 13

14 GRUPPO PULSANTE Il gruppo pulsante è costituito da tre elementi: il pulsante, il portapulsante e il condensatore. Il pulsante è stato ottenuto per mezzo di una serie di protrusioni e scavi; mentre il profilo frontale oltre ad essere protruso è stato anche spessorato. Anche il portapulsante e il condensatore sono stati ricavati mediante protrusioni, scavi e fori. 14

15 Funzionamento: Premendo il pulsante, si comprime la molla, la cui corsa è direttamente proporzionale alla velocità di rotazione del mandrino. Inoltre, è presente un altro tasto, gergalmente chiamato TURBO, che consente di raggiungere velocità ben più alte. Tutti i files modellati in ambiente part sono stati successivamente assemblati in ambiente assembly. Sempre in assembly, in ambiente express route sono stati modellati i cavi dei collegamenti elettrici. Infine, la messa su tavola dei singoli componenti e del complessivo sono stati realizzati in ambiente di draft, mentre la simulazione in ambiente di motion. 15