DISEGNO DI MACCHINE

Docenti: 
Codice dell'insegnamento: 
10362*2352*2017*2015*9999
Crediti: 
9
Sede: 
PARMA
Anno accademico di offerta: 
2017/2018
Settore scientifico disciplinare: 
DISEGNO E METODI DELL'INGEGNERIA INDUSTRIALE (ING-IND/15)
Semestre dell'insegnamento: 
Primo Semestre
Lingua di insegnamento: 

Italiano

Obiettivi formativi

Il corso si propone di fornire le nozioni fondamentali per lo studio funzionale e costruttivo dei particolari meccanici, la loro rappresentazione rispettando le norme del disegno tecnico e la loro scelta in base al processo produttivo.
Il corso ha l'obiettivo di sviluppare nello studente le conoscenze necessarie per eseguire e interpretare correttamente i disegni tecnici di singoli componenti e d' assieme. Nello specifico viene richiesto allo studente l'apprendimento delle seguenti competenze di base, indispensabili per i futuri insegnamenti previsti dal corso di laurea in Ingegneria Meccanica e per la formazione professionale dello studente:
(i) conoscere e comprendere la teoria di base e le principali norme del disegno tecnico
(ii) conoscere i principali organi ed elementi costitutivi di macchine e sistemi meccanici
(iii) eseguire disegni tecnici funzionali al tipo di applicazione e nell'economia delle lavorazioni meccaniche da effettuare
(iv) confrontare e valutare i possibili componenti di un sistema meccanico o di una macchina per verificare se soddisfano i requisiti assegnati
(v) sviluppare un’adeguata autonomia nell'analisi dei sistemi meccanici per la corretta progettazione e rappresentazione
(vi) sviluppare una certa padronanza nella rappresentazione grafica di sistemi meccanici (sia a mano libera che con strumenti software)
(vii) proporre nuove soluzioni progettuali per componenti o sistemi della macchina quando cambiano i requisiti esterni
(viii) conoscere le strategie di modellazione solida geometrica applicabili ai diversi strumenti software CAD (computer-aided-design).

Prerequisiti

Nessuno

Contenuti dell'insegnamento

Vengono inizialmente affrontati, in forma propedeutica, i fondamenti del disegno geometrico con riferimento alle costruzioni geometriche di maggior impiego, proiezioni ortogonali ed assonometriche, rappresentazione di superfici, sezioni di solidi, rotazioni e ribaltamenti, compenetrazioni e sviluppi.
Dopo avere introdotto i concetti essenziali di tecnologie dei materiali, di metrologia, di macchine utensili, di scelta e designazione dei materiali, vengono svolti in modo sistematico gli argomenti tipici del disegno meccanico con approfondito riferimento a norme, convenzioni, criteri generali di rappresentazione e quotatura, mettendo in evidenza la stretta relazione con le modalità esecutive e di controllo dei particolari meccanici.
Si passa successivamente a considerare gli aspetti connessi con le tolleranze dimensionali, le tolleranze geometriche e la rugosità superficiale.
Vengono poi esaminate le problematiche relative alla scelta dei collegamenti scomponibili (mediante organi filettati, chiavette e linguette, profili scanalati), dei collegamenti fissi (tramite chiodature e saldature) e dei collegamenti elastici (con molle).
Si trattano i cuscinetti ad elementi volventi e gli organi di tenuta con diversi esempi di applicazione, mettendo in luce non solo le loro caratteristiche, ma in particolare la loro scelta e il loro montaggio.
Con particolare rilievo vengono svolti gli argomenti relativi alle trasmissioni meccaniche: alberi, innesti, giunti, cinghie, catene e ruote dentate.
Si tratta infine la modellazione solida attraverso l'uso di strumenti CAD (computer aided design) per la rappresentazione grafica 3D e 2D degli elementi di macchine precedentemente visti.

Programma esteso

1) Elementi del disegno tecnico: normativa ed enti di unificazione, dimensioni unificate dei fogli, tipi di linee e loro significati, caratteri e testi, scale dimensionali, riquadro delle iscrizioni (cartiglio), classificazione dei disegni (assieme, gruppo, particolare), distinta componenti.
2) Assonometrie: criteri di classificazione. Assonometrie ortogonali ed assonometrie oblique.
3) Proiezioni ortogonali e sistemi di rappresentazione: metodo E (del primo diedro), metodo A (del terzo diedro), metodo delle frecce. Simboli da riportare nel cartiglio. Scelta della vista principale e disposizione delle viste. Scelta delle viste più indicate. Viste ausiliarie. Convenzioni particolari di rappresentazione (vista parziale, locale, interrotta, ribaltamenti, tangenze e intersezioni, spigoli fittizi, simmetrie).
4) Sezioni e tagli: definizioni, convenzioni di rappresentazione, posizione della vista sezionata. Tipi di sezioni: secondo un solo piano, piani paralleli, piani concorrenti, semisezioni, sezioni parziali, sezioni ribaltate in luogo, in vicinanza, sezioni successive. Tratteggi. Elementi da non sezionare. Sezioni del cilindro e del cono.
5) Quotatura: definizioni fondamentali (linea di riferimento, di misura, valore della quota). Quotatura di diametri, archi, raggi, smussi, fori, entità equispaziate e ripetute. Sistemi di quotatura (in serie, in parallelo, combinata, progressiva, in coordinate). Quota funzionale, non funzionale, ausiliaria. Quotatura tecnologica. Esempi di quotatura in base alla lavorazione.
6) Materiali e processi di fabbricazione: cenni alle principali lavorazioni per asportazione di materiale (tornitura, fresatura, trapanatura, alesatura, svasatura, rettifica), errori di lavorazione, introduzione alle “Specifiche Geometriche di Prodotto” (GPS).
7) Tolleranze dimensionali: concetto di tolleranza e di accoppiamento, scostamenti, sistema ISO, tipi di accoppiamento (interferenza, gioco, incerto). Sistema foro base e albero base. Esempi svolti. Indicazione delle tolleranze dimensionali sul disegno.
8) Tolleranze geometriche: definizioni e convenzioni di rappresentazione. Indicazione degli elementi soggetti a tolleranza e dei riferimenti. Tipi di tolleranza: di forma (rettilineità, planarità, circolarità, cilindricità, forma di linea/superficie qualunque), di orientamento (parallelismo, perpendicolarità, inclinazione), di posizione (localizzazione, concentricità e coassialità, simmetria), di oscillazione (circolare, totale).
9) Rugosità: definizione del concetto di rugosità superficiale. Parametri di rugosità, indicazioni sul disegno.
10) Filettature e collegamenti mediante organi filettati: definizioni fondamentali, filettatura metrica ISO, convenzioni di rappresentazione sui disegni. Collegamento mediante vite mordente, bullone, prigioniero.
11) Collegamenti albero-mozzo: chiavette, linguette, spine e perni, anelli elastici profili scanalati.
12) Collegamenti permanenti: saldature, chiodature, rivettature, definizioni fondamentali, rappresentazione schematica sui disegni.
13) Guide, cuscinetti ed organi di tenuta: definizioni fondamentali, classificazione dei cuscinetti volventi, cuscinetti assiali, cuscinetti radiali, cuscinetti obliqui, organi di tenuta, rappresentazione unificata.
14) Modellazione solida assistita dal calcolatore: cenni di base, strategie di modellazione solida.

Bibliografia

G. Manfè, R. Pozza, G. Scarato. “Disegno meccanico”, Vol. 1, 2, 3, Principato Editore, Milano.

E. Chirone, S. Tornincasa. "Disegno tecnico industriale", Vol. 1 e 2, Il capitello.

UNI M1. “Norme per il disegno tecnico”, Vol.1.

In aggiunta ai seguenti testi verrà reso disponibile agli studenti, dopo ogni lezione, tutto il materiale usato a supporto delle lezioni (slides) e per le esercitazioni (eserciziario). Il materiale potrà essere scaricato tramite la piattaforma Elly o chiedendolo personalmente al docente tramite e-mail.

Metodi didattici

63 ore di lezione in classe (9 CFU - 7 ore di lezione in classe per ogni CFU). Il 50% delle lezioni in aula sarà di tipo frontale, mentre il restante 50% delle lezioni sarà dedicato alle esercitazioni (disegni tecnici). Nel caso in cui il tempo fornito per svolgere l'esercitazione in classe non fosse sufficiente al completamento dell'esercitazione stessa da parte dello studente, è richiesto di completare l'esercitazione a casa. Le esercitazioni sono parte integrante dell'esame finale e vanno consegnate al docente il giorno della prova orale d'esame.

Modalità verifica apprendimento

L’esame è costituito da:
(i) una prova grafica - durata massima di 2 ore e 30 minuti
(ii) una prova orale (costituita tipicamente da 2-3 domande relative agli argomenti del corso) - durata massima 45 minuti.
Si accede alla prova orale previo superamento della prova grafica. L'ammissione alla prova orale viene comunicata agli studenti tramite il portale Esse3 entro tre giorni dalla data della prova scritta.
Il risultato finale d'esame (votazione) viene calcolato dal docente considerando che la prova grafica ha un peso maggiore (70%) rispetto alla prova orale (30%).
I risultati dell’esame sono pubblicati sul portale Esse3 entro una settimana dalla data dell’esame.
Gli studenti che non hanno superato la prova grafica, possono visionare l’esame, previo appuntamento con il docente.