Stato di avanzamento Classe Terza

 

 

DATA

ARGOMENTI

 
Settembre La Tecnologia Meccanica e i suoi campi di applicazione

La "Tecnologia Meccanica": significato, campi di applicazione.

 

Settembre UdA n° 1: Metrologia

PROTOCOLLI UNI, ISO, ISO EN ...  

Normalizzazione ed Unificazione. Scopo, vantaggi. Norme nazionali (UNI) e internazionali (ISO).

Numeri normali e serie di Renard: progressione geometrica, ragione geometrica, impieghi.

UNITA' DI MISURA NEI DIVERSI SISTEMI NORMATIVI NAZIONALI E INTERNAZIONALI

Metrologia: Definizioni secondo la tabella UNI 4546.

 

Settembre UdA n° 3: Metodi di fabbricazione

Principali procedimenti di produzione: fusione, deformazione plastica, asportazione di truciolo.

Scelta del procedimento di fabbricazione. Bilancio di convenienza nella scelta del metodo di fabbricazione: grezzo indefinito e grezzo definito.

Caratteristiche dei pezzi fucinati e confronto con quelli ottenuti mediante lavorazioni per fusione e per asportazione di truciolo.

 

Settembre UdA n° 3:  Processi di giunzione dei materiali. Collegamenti fissi: chiodature e saldature.

La saldatura. Classificazione delle saldature secondo UNI 1307: saldatura autogena e saldatura eterogenea; saldatura a pressione e saldatura per fusione: tipi. Nozioni generali sulla saldatura ossiacetilenica (ossigeno, acetilene, cannello, fiamma, preparazione lembi, difetti) e ad arco voltaico.

 

Settembre UdA n° 2: Materia e Materiali: proprietà, processi produttivi, impieghi

Elementi di Metallurgia

La Materia - Costituzione: molecole, atomi. ioni. Conducibilità elettrica, resistenza meccanica, dilatazione termica, fusione.

 

Settembre

Modulo 1:  Incertezza di misura e fascia di valore. Incertezza assoluta, relativa e percentuale. Sistemi metrici (CGS, MKS, SIB). Sistema Internazionale di misura SI. Grandezze fondamentali, supplementari e derivate. Unità di misura. Analisi dimensionale.

Tipi di misurazione. Misura diretta e misura indiretta. Arrotondamento e cifre significative.

Caratteristiche di uno strumento: portata, sensibilità, precisione, prontezza, fedeltà, stabilità, approssimazione. Cause di errore: dovute allo strumento, dovute all'ambiente, dovute all'operatore.

 

Settembre

UdA n° 3: Gli allievi sono divisi in due gruppi. Un gruppo si reca nel Reparto Saldatura, dove svolge prove di saldatura a gas; il secondo gruppo rimane in aula con l'insegnante di teoria per affrontare gli argomenti teorici del modulo in oggetto. La settimana successiva i gruppi si invertono.

Saldatura degli acciai e delle ghise.

Saldatura elettrica ad arco. Saldatura a filo continuo (MIG, MAG, TIG). Brasatura e saldobrasatura.

 

Ottobre UdA n° 1: Teoria degli errori. Misura di una grandezza. Errori di misura: errore assoluto, errore assoluto medio, errore relativo, errore percentuale. Errori accidentali ed errori sistematici. Valore medio di una misura. Scarto.

Semidispersione. Scarto medio (o errore medio). Scarto quadratico medio. Scarto tipo di ripetibilità. Individuazione dell'intervallo di attendibilità (o campo di errore). 

 

Ottobre UdA n° 2: Metalli e non metalli: caratteristiche. Legami: legame metallico. Caratteristiche delle leghe metalliche. Stati fisici della materia; stato solido metallico: il reticolo cristallino. Reticoli cristallini: tipi. Reticoli C.C.C., C.F.C, E.C. Costante reticolare.

 

Ottobre

UdA n° 1: Strumenti di misura e di controllo: classificazione, uso, tipi. Piani di riscontro, requisiti, tipi. Il calibro a corsoio: approssimazione, materiali, caratteristiche costruttive. Calibri fissi a forcella, a tampone: impieghi.

 

Ottobre

 

UdA n° 2: Allotropia del ferro. Genesi dei cristalli: nucleazione ed accrescimento; influenza della velocità di raffreddamento sulla grossezza della grana cristallina e sulle proprietà dei materiali. Strutture dendritiche: formazione, svantaggi, formazione delle fibre.

Leghe metalliche: fabbricazione, caratteristiche. Principali leghe ferrose e non ferrose. Confronto con i metalli puri. Analisi termica: curve di raffreddamento per i metalli e per le leghe.

 

Ottobre

Approfondimento UdA n° 1: Distribuzione di frequenza, istogramma. Curva di Gauss.

 

  UdA n° 2: I contorni dei grani: giunti. Frattura transcristallina e frattura intercristallina. Imperfezioni del reticolo cristallino: vacanze, dislocazioni, atomi estranei. Influenza delle imperfezioni sulle caratteristiche meccaniche e tecnologiche dei metalli. Deformazioni del reticolo: anisotropia ed isotropia. La segregazione.

 

Ottobre Modulo 1: Esercitazione n° 1: Misurazione, tramite vari strumenti (calibro ventesimale, cinquantesimale, micrometro centesimale per esterni) delle dimensioni di un albero a gradini. Eseguire il disegno quotato del pezzo meccanico misurato e la relazione scritta con la spiegazione dei vari strumenti utilizzati.

Verificare la seguente affermazione: la misura di una grandezza dipende dalla precisione dello strumento e dalla sua approssimazione.

Effettuate varie letture di una dimensione particolare (es.: diametro), determinare il campo di attendibilità delle stesse mediante i vari metodi studiati (semidispersione, scarto medio, scarto tipo di ripetibilità, scarto quadratico medio).

Eseguire calcoli, tabelle, grafici e la relazione scritta sulla prova condotta, traendone conclusioni.

Tempo assegnato 8 ore.

 

Ottobre

UdA n° 4: Prevenzione, igiene e sicurezza nei luoghi di lavoro

Leggi e normative nazionali e comunitarie. Definizioni.

Sistemi e mezzi per la prevenzione degli infortuni: ambiente di lavoro.

Infortunio e malattia professionale. Forme di inabilità al lavoro. Cause che provocano un infortunio e loro eliminazione. Obblighi dei datori di lavoro e doveri dei lavoratori. Norme generali relative alla persona, norme particolari riguardanti le macchine, norme varie.

 

Ottobre UdA n° 3: Il tornio: generalità, parti.

 

Novembre

UdA n° 4: Prevenzione, igiene e sicurezza nei luoghi di lavoro

Statistiche INAIL riguardo gli infortuni: tipologia di industrie, regioni, indice di frequenza, età, mese, giorno della settimana, ora. Fattori nocivi di rischio. Principali malattie professionali. Procedure di sicurezza.

Dispositivi di protezione individuale e collettiva.

 

Novembre UdA n°1: Tolleranze di lavorazione. Produzione in serie e intercambiabilità. Definizione di tolleranza dimensionale. Errori di dimensione, di forma e di posizione.

Tolleranze dimensionali: terminologia e definizioni secondo le norme UNI ISO 286/1. Albero, foro, dimensione nominale, accoppiamento, scostamento, gioco, interferenza. Giuoco massimo e giuoco minimo, interferenza massima e interferenza minima, scostamento superiore e scostamento inferiore. Accoppiamenti incerti.

Sistema di tolleranze secondo le norme UNI ISO 286/2. Qualità di lavorazione IT: variazione della tolleranza secondo la qualità della lavorazione e secondo le dimensioni dei pezzi. Posizione delle tolleranze. Sistema albero base e sistema foro base. Uso delle tabelle per la determinazione del campo di tolleranza e degli scostamenti

 

Novembre UdA n° 1: Tolleranze dimensionali

Esercizi: dato un accoppiamento foro/albero, eseguire il disegno completo, determinare le dimensioni limiti del foro e dell'albero e calcolare gli eventuali giochi e/o interferenze.

Scostamenti per i fori da K a ZC.

 

Novembre UdA n° 4: Prevenzione, igiene e sicurezza nei luoghi di lavoro.

Effetti delle emissioni idriche, gassose, termiche, acustiche, elettromagnetiche ai fini della sicurazza e della minimizzazione dell'impatto ambientale.

 

Novembre UdA n° 2: Proprietà dei materiali

Proprietà dei materiali: importanza, tipi. Proprietà fisiche (massive e di contatto): massa volumica, densità, attrito. Proprietà termiche (dilatazione termica, capacità termica massica, conducibilità termica, temperatura di fusione, calore massico di fusione). Proprietà elettriche (conducibilità elettrica, resistività). Proprietà chimiche: aspetto utile (es.: decapaggio), aspetto dannoso (es.: corrosione). Proprietà magnetiche: sensibilità magnetica dei materiali.

 

Dicembre UdA n° 1: Il micrometro centesimale per esterni: parti, approssimazione. Tabella UNI 5708 riguardante i micrometri centesimali a vite con stativo ad arco: parti costitutive e requisiti, metodi di verifica, classificazione e tolleranze.

 

Dicembre UdA n° 2: Proprietà  tecnologiche: plasticità, fusibilità, saldabilità, truciolabilità, temprabilità.

Proprietà meccaniche: tipi di sollecitazioni (statiche, dinamiche, a fatica); tipi di deformazioni (elastiche, permanenti).

 

 

 

 Unità di Apprendimento n° 2: Controllo degli elementi interni di un ingranaggio

 

Dicembre

UdA n° 1: Controllo della planarità mediante dischi di vetro piano paralleli. Caratteristiche dei dischi ottici, impiego e formazione delle frange d'interferenza. Determinazione dell'errore di planarità.

Blocchetti piano paralleli: impieghi, caratteristiche, avvertenze per l'uso, unione, grado di precisione secondo UNI ISO 3650.

 

Dicembre

UdA n° 1: Taratura del micrometro secondo la norma UNI 9191: esame generale dello strumento, verifica dell'efficienza dei dispositivi e dell'azzeramento; verifica della planarità delle facce di misura mediante dischi ottici. Verifica del parallelismo delle facce di misura mediante dischi ottici. Controllo dello scostamento dal valore di lettura e determinazione dello scostamento mediante blocchetti piano paralleli; certificato di collaudo.

Taratura del calibro a tampone.

 

Dicembre

Titolo UdA

Controllo dimensionale degli elementi interni (foro e cava) di un organo meccanico (ingranaggio) prodotto in serie.

Cosa si chiede di fare

Ogni studente dovrà redigere il disegno quotato del pezzo meccanico, con particolare attenzione alle tolleranze.

Lavorando in piccoli gruppi, gli studenti eseguiranno la taratura del micrometro per esterni ed il controllo del calibro fisso.

Ricordando che trattasi di una produzione in serie, lavorando in piccoli gruppi, gli studenti eseguiranno il controllo dimensionale del foro e della cava sui pezzi forniti dall’azienda partner “Nuova Trasmissione” di Susegana.

Con i dati ottenuti nella prova verrà condotta un’analisi statistica corredata da tabelle e grafici.

Infine sarà richiesta una relazione individuale comprensiva di nozioni teoriche, calcoli, risultati delle prove ed una presentazione multimediale (di gruppo) sull’esperienza svolta in laboratorio.

In che modo (singoli, gruppi..)

Piccoli gruppi, singoli

Quali prodotti

Relazione individuale con tabelle e grafici, disegni, glossario dei termini specifici in inglese, presentazione in PowerPoint.

 

Dicembre UdA n° 1: Tolleranze dimensionali e loro relazione con le dimensioni dei pezzi, con la rugosità e con la macchina utilizzata.

Esercizi sulle tolleranze: determinazione delle dimensioni limiti di alberi e fori.

 

Dicembre UdA n° 4: Prevenzione, igiene e sicurezza nei luoghi di lavoro

Tecniche di valutazione d'impatto ambientale. VAS, VIA, AIA.

 

Dicembre UdA n° 3: Metodi di fabbricazione

Lavorazione per fusione -  Materiali adatti al getto. La progettazione dei getti (spessori, sformi, arrotondamenti, passaggi di sezione, sovrametallo ...).

 

 

 Vacanze di Natale

Gennaio

UdA n° 3: Fonderia in terra. Requisiti della terra da fonderia. Il modello.

Il processo di fonderia. Preparazione delle forme e delle anime.

Colata dall'alto ed in sorgente. La solidificazione.

 

Gennaio UdA n° 2: Processi produttivi

Siderurgia. Il ferro, il carbonio, loro caratteristiche. Acciai e ghise, loro percentuale di carbonio, influenza del tenore di carbonio sulle proprietà meccaniche e tecnologiche. Classificazione degli acciai. Ghise bianche e ghise grigie.

I minerali che contengono ferro (magnetite, ematite, limonite, siderite).

Stabilimento siderurgico a ciclo integrale: schema.

 

Gennaio

UdA n° 3: Fonderia in conchiglia: pressofusione (a camera fredda), colata centrifuga.

Confronto fra le tecniche di fabbricazione dei getti. Operazioni finali di fonderia. Difetti dei getti.

 

Gennaio UdA n° 2: Il fondente: funzione. Il coke: distillazione nella cokeria.

L'alto forno: parti, nomenclature secondo UNI 7060. Reazioni chimiche e temperature all'interno di esso.

 

Gennaio UdA n° 2: I prodotti dell'alto forno: ghisa madre, loppe, fumi. Composizione della ghisa d'alto forno e sua destinazione.

Ricuperatori Cowper: parti, funzionamento.

 

Febbraio UdA n° 2: Caratteristiche e impieghi delle ghise. Ghise speciali: vantaggi. Ghise sferoidali: fabbricazione, caratteristiche.  Designazione UNI delle ghise grigie per getti (secondo UNI EN 1561) e delle ghise sferoidali (secondo UNI EN 1563).

 

Febbraio UdA n° 3: Metodi di fabbricazione

Lavorazione per deformazione plastica.

Lavorazioni a caldo e a freddo. Incrudimento.

La laminazione: principio di funzionamento del laminatoio, avanzamento del massello per attrito. Treni di laminazione. Prodotti della laminazione.

 

Febbraio UdA n° 2: Fabbricazione degli acciai. Fasi dell'elaborazione di un acciaio. I convertitori: Bessemer, Thomas, L. D.: parti, costituzione, funzionamento. Cenno sui forni OBM, AOD, Kaldo e Rotor.

Forno elettrico ad arco (forno Heroult): funzionamento, impieghi, vantaggi.

 

Febbraio UdA n° 3: Lavorazione per asportazione di truciolo. Utensile, moti fondamentali. Parametri di taglio: velocità di taglio, avanzamento, profondità di passata.

Formazione di truciolo.

Esercizio

 

Febbraio Ciclo di lavorazione di un pezzo da eseguire al tornio.

 

Marzo UdA n° 2: La colata dell'acciaio: la lingottiera. Sistemi di colata: diretta e indiretta. La materozza. Acciaio effervescente e acciaio calmato. Degassaggio dell'acciaio: procedimento R. H.

Colata continua.

 

Marzo UdA n° 2: Caratteristiche e impieghi degli acciai. Influenza degli elementi aggiunti.

 

Marzo UdA n° 3: Metodi di fabbricazione

Gli allievi sono divisi in due gruppi. Un gruppo si reca nel Reparto Macchine Utensili, dove svolge prove di tornitura; il secondo gruppo rimane in aula con l'insegnante di teoria per affrontare gli argomenti teorici del modulo in oggetto. La settimana successiva i gruppi si invertono.

Il tornio e sue parti: bancale (materiale, guide ...), testa motrice (il mandrino ...), controtesta (utilizzo, spostamenti ...), carrello (slitte ...). Trasmissione del moto. Numeri di giri e ragione geometrica. Lavorazioni eseguibili al tornio. Montaggio del pezzo.

Il trapano sensitivo

Procedure di sicurezza

 

Marzo UdA n° 3: Fabbricazione dei tubi: tubi saldati; procedimento Mannesmann con passo del pellegrino.

Trafilatura: principio, analisi delle forze. Estrusione diretta ed inversa. Stampaggio a caldo: principio. Stampaggio a pezzi separati: ciclo di stampaggio.

 

Marzo

UdA n° 2: Classificazione degli acciai secondo UNI EN 10020. Designazione degli acciai secondo le Norme UNI EN 10027 e UNI EU 27. Acciai del 1° gruppo e acciai del 2° gruppo. Acciai del primo gruppo: acciai designati in base alle caratteristiche meccaniche, acciai designati in base all'impiego.

Designazione alfanumerica degli acciai.

 

Marzo

UdA n° 3:  Utensili per lo stampaggio a caldo (stampo e controstampo): requisiti, materiali, dimensioni, angoli di spoglia, canale di bava. Lavoro di stampaggio.

 

Approfondimento:  progettazione dei pezzi stampati, disegno dei pezzi stampati (inclinazione delle superfici laterali, arrotondamenti degli spigoli vivi, sovrametallo).

Macchine per lo stampaggio (Magli, Presse): principio di funzionamento dei magli a caduta libera, delle presse meccaniche ad eccentrico e delle prese idrauliche.

 

Marzo

UdA n° 2: Designazione degli acciai secondo norma UNI EU 27. Acciai del 1° gruppo: acciai designati secondo le caratteristiche meccaniche e all'impiego.

 

Acciai del 2° gruppo: acciai non legati e acciai legati.

 

Marzo

UdA n° 2: Acciai del 2° gruppo secondo UNi EU 27: acciai debolmente legati ed acciai fortemente legati.

Acciai rapidi.

 

Designazione numerica degli acciai.

 

Designazione AISI degli acciai inossidabili.

 

Acciai di comune impiego. Acciai tipizzati.

 

Esercizi

 

Aprile

UdA n° 3: Lavorazioni delle lamiere: acciai per lamiere. Taglio mediante cesoie: angoli caratteristici, forza necessaria per il taglio, cesoie a lame parallele e cesoie a lame inclinate.

Tranciatura e Punzonatura: modo di agire, matrice, punzone, corsa attiva del punzone, gioco, forza di recisione.

 

Aprile

UdA n° 3: Piegatura della lamiera: punzone e matrice, forza di piegatura, sollecitazioni nel materiale durante la piegatura, piegatura lineare semplice e piegatura multipla.

 

Aprile

UdA 2: Durezza: definizione, da cosa dipende. Modalità della prova. Durometro. Richiamo della prova di durezza Brinell. Prova di durezza Vickers secondo Norme UNI. Penetratore, condotta della prova (carico di prova, tempo di applicazione e permanenza del carico, calcolo della profondità dell'impronta, calcolo della durezza).

UdA 2: Esercitazione n° 4: Prova di durezza Vickers: gli allievi, divisi in gruppi, dovranno eseguire prove di durezza sui provini di materiale diversi assegnati e relazionare per iscritto riguardo la prova effettuata, corredando l'esposizione di notizie teoriche, tabelle dei dati e corrispondenti grafici, considerazioni sui risultati ottenuti.

 

Aprile

UdA n° 2: Rame e sue leghe: caratteristiche ed impieghi. Bronzi e Ottoni: variazioni delle caratteristiche con la percentuale di stagno e di zinco. Designazione delle leghe del rame.

 

Alluminio e sue leghe: caratteristiche ed impieghi. Leghe per deformazione plastica, leghe per fonderia.  Designazione delle leghe dell'alluminio. Leghe ultraleggere: electron.

 

Materie plastiche: definizione, classificazione (termoplastiche e termoindurenti), caratteristiche e impieghi. Stampaggio per iniezione, saldatura.

 

Materiali compositi: scopo, matrice, rinforzo, caratteristiche, impieghi.

 

Approfondimento: cuprallumini, cupronichel e alpacche. Bronzi al nichel: monel.

 

Approfondimento: lega F 32, duralluminio, avional 44.

 

Aprile

Titolo UdA: Prova di durezza Brinell

Cosa si chiede di fare: Dato per ciascun sottogruppo un provino di materiale noto, si deve misurare la durezza in cinque punti del diametro. I materiali sono: alluminio, rame. ottone, C 40 e ghisa EN-JGS-500-7.

Ciascun studente, quindi, dopo essere tornato nel gruppo "casa", ricevuti i dati dagli altri componenti del gruppo relativi agli altri materiali, dovrà redigere una relazione scritta in cui dovrà spiegare le nozioni teoriche, descrivere la condotta della prova e pervenire a risultati attraverso tabelle e grafici dell'andamento della durezza sui vari provini, gli strumenti utilizzati, elaborando tabelle in cui riportare i risultati delle misure e dei controlli effettuati.

In che modo (singoli, gruppi..): Piccoli gruppi, singoli

Quali prodotti: Relazione scritta

 

Maggio UdA n° 3: Piegatura della lamiera: sforzo di piegatura.

Imbutitura della lamiera. Fasi dell'operazione, gioco tra punzone e matrice, raggi di curvatura, dimensioni della lamiera di partenza.

Progettazione di un contenitore/scatola da realizzare praticamente mediante taglio, piegatura e rivettatura della lamiera.

 

 

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Maggio UdA n° 2: Resilienza: definizione, provini unificati, condotta della prova mediante pendolo di Charpy secondo le norme UNI EN 10045. Lavoro assorbito dalla rottura e valore numerico della resilienza KV o KCU. Resilienza: rottura duttile e rottura fragile, influenza della temperatura. Tenacità di un materiale.

Trazione: importanza della prova di trazione. Condotta della prova secondo la norma UNI EN 10002. Provetta proporzionale. Diagramma carichi-allungamenti. Rottura duttile e rottura fragile. Strizione. Misurazione dell'allungamento.

Dimostrazione prova di resilienza e trazione.

 

  Modulo 1: Esercitazione n° 5: Eseguire controlli di planarità, circolarità e cilindricità mediante comparatore elettronico.

 

Maggio UdA n° 1: Approfondimento sulle tolleranze geometriche. Tolleranze di forma e di posizione: significato, simbologia.