Insegnamento TECNOLOGIA E MISURE MECCANICHE
| Nome del corso di laurea | Ingegneria industriale |
|---|---|
| Codice insegnamento | 70151710 |
| Curriculum | Comune a tutti i curricula |
| CFU | 10 |
| Regolamento | Coorte 2023 |
| Erogato | Erogato nel 2025/26 |
| Erogato altro regolamento | |
| Anno | 3 |
| Periodo | Secondo Semestre |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Tipo attività | Attività formativa integrata |
| Suddivisione |
MISURE MECCANICHE
| Codice | 70587805 |
|---|---|
| CFU | 5 |
| Docente responsabile | Roberto Marsili |
| Docenti |
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| Ore |
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| Attività | Affine/integrativa |
| Ambito | Attività formative affini o integrative |
| Settore | ING-IND/12 |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Lingua insegnamento | ITALIANO |
| Contenuti | L’insegnamento fornisce le competenze di base necessarie per la progettazione, l’utilizzo e la gestione di catene di misura per rilevare grandezze meccaniche e termiche. I principali contenuti riguardano: fondamenti sul concetto di misura. Applicazione della strumentazione di misura nei vari campi ed in particolare nei controlli; concetto di misura e di incertezza; configurazione di uno strumento di misura; schema a blocchi funzionali. Caratteristiche delle catene di misura ed analisi del segnale. Taratura statica e caratteristiche statiche di uno strumento, incertezza, sensibilità, linearità, ripetibilità, soglia, risoluzione, isteresi, spazio morto, leggibilità della scala, impedenza d'ingresso; incertezza nelle misure indirette; caratteristiche dinamiche, modello matematico generalizzato di un sistema di misura; strumenti di ordine zero, del I e del II ordine; risposta ad ingressi canonici; risposta di un modello generale di strumento ad un ingresso periodico; risposta di un modello generale di strumento ad un ingresso transitorio; elementi di analisi di segnali analogici e digitali, spettri, correlazioni, funzioni di trasferimento; principali componenti elettrici ed elettronici di catene di misura per manipolazione, trasmissione, acquisizione, elaborazione e presentazione dei dati. Sistemi classici per misure meccaniche e termiche. Sistemi classici per misure di lunghezze, spostamenti, deformazioni, velocità di solidi (traslazione e rotazione), velocità di fluidi, accelerazioni, portate, forze, pressione, rumore acustico, flussi di calore, temperatura. Per ogni grandezza fisica si studiano i campioni, le modalità di taratura statica e dinamica e gli strumenti utilizzabili; di tutti gli strumenti si danno la descrizione del principio di funzionamento, la valutazione critica delle prestazioni e dei campi di impiego, i criteri di scelta, le modalità di interpretazione del dato sperimentale ottenuto. |
| Testi di riferimento | E. O. Doebelin, Strumenti e metodi di misura, Ed. Mc Graw-Hill. Gianluca Rossi, Misure meccaniche e termiche, basi teoriche e principali sensori e strumenti, ISBN 9788843053612. Norma UNI 4546 misure e strumentazioni; Norma UNI-CEI 13005 Guida all'espressione dell' incertezza di misura. Norma CNR-UNI 10003 Sistema Internazionale di unità (SI) |
| Obiettivi formativi | Comprendere le modalità di funzionamento e le specifiche della strumentazione per misure e controlli su sistemi meccanici e termici al fine di saper sceglierla, gestirla e usarla in modo razionale, valutare l'incertezza di misura e le sue principali cause nelle applicazioni. |
| Prerequisiti | Al fine di comprendere e saper applicare la maggior parte delle tecniche descritte nell'insegnamento è necessario avere sostenuto con successo gli esami di Fisica, Elettrotecnica, Fondamenti Di Meccanica delle Strutture. Inoltre, altri argomenti trattati nel modulo richiedono dì avere la capacità di risolvere semplici integrali, equazioni differenziali, sviluppi in serie di Taylor e Fourier. La conoscenza di queste tecniche rappresenta un prerequisito indispensabile per lo studente che voglia seguire il corso con profitto. |
| Metodi didattici | Il corso è organizzato nel seguente modo: lezioni in aula su tutti gli argomenti del corso; esercitazioni di laboratorio. |
| Altre informazioni | Pur essendo formalmente facoltativa se ne consiglia la frequenza. Gli studenti sono invitati in tutta libertà ad iscriversi nel form: https://docs.google.com/forms/d/1V2yv8-OzO3D2C_Ta3wf8-2y7VZkLdwJ0_xAq208ic5Q/ per fornire i propri recapiti per eventuali contatti rapidi inerenti le lezioni o gli esami, nonché per l'iscrizione alla piattaforma UNISUDIUM per la consultazione del materiale didattico del corso. https://www.unistudium.unipg.it/unistudium/ Dal sito sopra indicato è possibile scaricare tutto il materiale didattico del corso. In caso di difficoltà (per il programma dettagliato del corso o per consultazioni) contattare il docente per mail: roberto.marsili@unipg.it indicando nome, cognome, corso frequentato e corso di laurea. |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | L'esame prevede una prova orale e/o una prova scritta. La prova orale consiste in una discussione della durata di circa 45 minuti finalizzata ad accertare il livello di conoscenza e capacità di comprensione raggiunto dallo studente sui contenuti teorici e metodologici indicati nel programma. La prova orale consentirà inoltre di verificare la capacità di comunicazione dell'allievo con proprietà di linguaggio ed organizzazione autonoma dell'esposizione sugli stessi argomenti a contenuto teorico. La prova scritta consiste nella soluzione di test a risposta multipla. La prova ha una durata non superiore a 60 minuti ed è finalizzata a verificare la capacità di applicare correttamente le conoscenze teoriche, la capacità di comprensione delle problematiche proposte e la capacità dì comunicare in modo scritto. |
| Programma esteso | Fondamenti sul concetto di misura. Applicazione della strumentazione di misura nei vari campi ed in particolare nei controlli; concetto di misura e di incertezza; configurazione di uno strumento di misura; schema a blocchi funzionali; esempi. Caratteristiche delle catene di misura ed analisi del segnale. Taratura statica e caratteristiche statiche di uno strumento, incertezza, sensibilità, linearità, ripetibilità, soglia, risoluzione, isteresi, spazio morto, leggibilità della scala, impedenza d'ingresso; incertezza nelle misure indirette; caratteristiche dinamiche, modello matematico generalizzato di un sistema di misura; strumenti di ordine zero, del I e del II ordine; risposta ad ingressi canonici; risposta di un modello generale di strumento ad un ingresso periodico; risposta di un modello generale di strumento ad un ingresso transitorio; elementi di analisi di segnali analogici e digitali, spettri, correlazioni, funzioni di trasferimento; principali componenti elettrici ed elettronici di catene di misura per manipolazione, trasmissione, acquisizione, elaborazione e presentazione dei dati. Sistemi classici per misure meccaniche e termiche. Sistemi classici per misure di lunghezze, spostamenti, deformazioni, velocità di solidi (traslazione e rotazione), velocità di fluidi, accelerazioni, portate, forze, pressione, rumore acustico, flussi di calore, temperatura; per ogni grandezza fisica si studiano i campioni, le modalità di taratura statica e dinamica e gli strumenti utilizzabili; di tutti gli strumenti si danno la descrizione del principio di funzionamento, la valutazione critica delle prestazioni e dei campi di impiego, i criteri di scelta, le modalità di interpretazione del dato sperimentale ottenuto. Laboratorio Esercitazioni che prevedono la taratura e/o l'uso di trasduttori di spostamento, estensimetri, accelerometri, sensori di pressione e microfoni, celle di carico, misuratori di portata, anemometri, termocoppie e termoresistenze, oscilloscopi, analizzatori di spettro, sistemi per acquisizione dati su personal computer |
| Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile | Obiettivo 4: Istruzione di qualità Obiettivo 9: Industria, innovazione e infrastrutture |
TECNOLOGIA MECCANICA
| Codice | 70089005 |
|---|---|
| CFU | 5 |
| Docente responsabile | Michele Moretti |
| Docenti |
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| Ore |
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| Attività | Affine/integrativa |
| Ambito | Attività formative affini o integrative |
| Settore | ING-IND/16 |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Lingua insegnamento | Italiano |
| Contenuti | L’insegnamento fornisce le competenze di base necessarie alla progettazione del ciclo di fabbricazione di un componente meccanico. I principali contenuti riguardano i processi manifatturieri per metalli, tipicamente applicati a leghe a base ferrosa ed alluminio. Sono trattati processi manifatturieri classici come i processi per fusione, deformazione plastica ed asportazione di truciolo. Processi di giunzione basati su saldatura per fusione. Sono trattati anche processi manifatturieri innovativi, quali la manifattura additiva. |
| Testi di riferimento | 1. Tecnologia Meccanica, Marco Santochi, Francesco Giusti. Ed Casa Editrice Ambrosiana 2. Kalpakjian, Manufacturing Engineering, Technology, Addison Wesley, New York. ALTRI TESTI> Materiale didattico comprendente diapositive delle lezioni, testi e soluzione degli esercizi proposti, tabelle, video ed altro è disponibile attraverso la piattaforma Unistudium. |
| Obiettivi formativi | L’insegnamento concorre a formare lo studente sugli aspetti tecnolgici-operativi delle tecnologie manifatturiere, fornisce tecniche e strumenti base per la progettazione di cicli anche multi-processo per la realizzazione di componenti ed assiemi meccanici; L'obiettivo principale dell’insegnamento consiste nel fornire agli studenti le basi per la valutazione e pianificazione del processo manifatturiero, capaci di tradurre il progetto contenuto in un disegno (CAD) in un oggetto fisico che rispetta le specifiche di progetto. I principali risultati dell’apprendimento saranno: 1) Conoscenza dei principi base delle tecnologie manifatturiere applicate nel campo della ingegneria meccanica. 2) Conoscenza delle principali tecnologie manifatturiere basate sui principi della solidificazione, deformazione plastica, asportazione di truciolo e manifattura additiva. 3) Capacità di interpretazione delle indicazioni relative a tolleranze dimensionali, geometriche e di finitura superficiale ed individuare le operazioni tecnologiche corrette 4) Capacità di pianificare una sequenza di operazioni e fasi atte alla realizzazione di un componente meccanico a partire da un semilavorato o dal pieno. 5) Capacità di dimensionare i parametri di processo e grandezze geometriche degli utensili necessari al ciclo di fabbricazione 6) Valutare gli effetti di parametri sul processo di fabbricazione. |
| Prerequisiti | Al fine di comprendere e saper applicare la maggior parte delle tecniche descritte nell'insegnamento sono necessarie conoscenze preliminari di Disegno tecnico e Fisica generale. |
| Metodi didattici | Il corso è organizzato in: • lezioni frontali in aula durante le quali vengono affrontati gli argomenti trattati nel corso; • esercitazioni di laboratorio e calcolo consistenti nella pianificazione di cicli di fabbricazione per particolare di cui sono forniti i disegni tecnici. La totalità del materiale didattico utilizzato durante il corso – e.g. diapositive delle lezioni, esercizi svolti e proposti, tabelle, video ed altri contenuti – è disponibile attraverso la piattaforma Unistudium. |
| Altre informazioni | Ulteriori informazioni sono disponibili attraverso la pagina Unistudium dell’insegnamento. Il docente è disponibile per consultazioni al termine di ogni lezione; consultazioni con il docente in persona o attraverso la piattaforma Microsoft Teams possono inoltre essere concordate in altri orari. |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | L'esame si compone di due parti: • Una prova scritta a risposta multipla comprendente sia esercizi di calcolo che domande teoriche sull’intero panorama degli argomenti del corso. • Una prova orale. Le prove sono volte all’accertamento della conoscenza degli argomenti svolti. La prova orale è in particolare volta all’accertamento della capacità dello studente di pianificare correttamente cicli di fabbricazione, evidenziando criticità ed approcci per la risoluzione o mitigazione di queste. Salvo avviso contrario le due prove si svolgono nello stesso giorno, l'una a seguire l'altra. La votazione finale è la media aritmetica delle valutazioni ottenute nelle due prove. Per superare l'esame è comunque necessario ottenere una valutazione almeno di 15/30 nella prova scritta. |
| Programma esteso | I materiali metallici: Struttura dei materiali metallici. Solidificazione di metalli puri e leghe metalliche. Solidificazione direzionale. Deformazione elasto-plastica a livello atomico. Prova di trazione, compressione e torsione. Proprietà tecnologiche. Processi di fusione: Fusione in terra, in conchiglia, a cera persa, a schiuma persa. Pressocolata. Analisi termica dei getti. Alimentazione per la fusione in terra. Simulazione dei processi di fusione. Trattamenti termici. Processi per deformazione plastica: Laminazione a caldo ed a freddo. Estrusione. Trafilatura, Profilatura, Forgiatura, Stampaggio a caldo e stampaggio a freddo, Imbutitura, Bordatura, Calandratura, Piegatura tubi e lamiere, Idroformatura. Processi per asportazione di truciolo: Meccanismi di formazione del truciolo, taglio ortogonale, angoli di spoglia e lorio effetti sulle forze di taglio, usura degli utensili, durata degli utensili. Taglio 3D: tagliente principale e tagliente(i) secondario(i). Operazioni di tornitura longitudinale, tornitura radiale, foratura, allargatura, alesatura, fresatura frontale e periferica. Calcolo della potenza di taglio. Processi di saldatura Classificazione dei processi di saldatura. Saldatura a gas, ad arco elettrico, saldatura TIG, saldatura MIG/MAG, Saldatura laser, Saldatura a cannone elettronico, Saldatura a plasma. Saldadura a punti, a rulli, a scintillio. Brasature e saldo brasature. Processi di manifattura additiva Classificazione dei processi additivi. Processi a letto di polvere, a polimeri liquidi ed a filamento fuso. Principi di funzionamento ed approccio alla progettazione per fabbricazione additiva. |
| Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile | Obiettivo 4: Istruzione di qualità Obiettivo 9: Industria, innovazione e infrastrutture |