Disegno meccanico domande aperte, università telematica E Campus PDF

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Disegno meccanico Lezione 2 4. Si descriva cos'è il disegno tecnico e qual è il suo ruolo. Si descriva con quali criteri si classificano i disegni tecnici. Un disegno tecnico deve essere un messaggio fedele ed univoco, cioè non ci deve essere nessun dubbio di interpretazione; non deve mancare di una completa informazione e deve essere il più semplice possibile in modo tale da essere di facile interpretazione. Il disegno tecnico è un linguaggio grafico basato su convenzioni (normazione e unificazione) nonchè una forma di comunicazione tra gli addetti ai lavori di settori specifici. Ha l'obiettivo di comunicare dati di forma e di misura utili per la costruzione di manufatti fisici di vario genere. Il suo ruolo è quello di permettere di arrivare alla costruzione di un oggetto uguale (a meno delle naturali ed inevitabili imprecisioni dovute al processo di ottenimento) all’oggetto disegnato. I criteri con i quasi si classifica il disegno tecnico sono: Per collocazione nel ciclo di fabbricazione: disegno di concepimento o di avanprogetto (redatti nella fase di conceptual design), disegno costruttivo (riporta in modo completo tutte le prescrizioni funzionali), disegno di fabbricazione (riporta tutte le indicazioni per la fabbricazione, il controllo e il montaggio del complessivo), disegno del pezzo costruito (illustra le caratteristiche dell’oggetto o del pezzo finito) Per livello di strutturazione dell’oggetto: disegni di insieme (disegno che rappresenta le posizioni relative e la forma di un gruppo di livello superiore, di elementi assemblati; solitamente associato a una distinta pezzi), disegni di insieme generale (disegno d’insieme che rappresenta un prodotto completo), disegni di sottoinsieme (disegno d’insieme di livello gerarchico inferiore che mostra solamente un numero limitato di gruppi o di parti), disegni di componente (rappresenta una parte singola e comprende tutte le informazioni necessarie alla sua definizione, precisione di lavorazione). Lezione 3 4. Si descriva cosa si intende per informazione gestionale, tecnologia e grafica in una tavola tecnica Per informazione gestionale si intende: dati del disegno (metodo di proiezione, formato del foglio, scala, …), dati di prodotto (nome e codice del pezzo, numero di revisione, progetto, distinta componenti, …), dati dell’autore (nome del disegnatore e del controllore, data di esecuzione), dati del proprietario (ragione sociale dell’azienda). Per informazione tecnologica si intende: l’indicazione delle dimensioni dell’oggetto rappresentato, l’indicazione delle tolleranze generali e specifiche, l’indicazione dello stato delle superfici, eventuali indicazioni aggiuntive (es. trattamenti termici) Per informazione grafica si intende la rappresentazione della forma dell’oggetto riprodotto, solitamente effettuata con il metodo delle proiezioni ortogonali ed eseguita secondo le indicazioni prescritte dalla normativa relativa. Fanno parte dell’informazione tecnologica la scelta e disposizione delle viste, la scelta e disposizione delle sezioni e l’impiego di convenzioni di rappresentazione semplificata. 5. Si descriva come viene determinata la dimensione di un foglio per una tavola tecnica. Che cos'è il riquadro delle iscrizioni e di quali sezioni si compone? La dimensione di un foglio viene determinata in base al numero di viste necessarie ed alla scala di rappresentazione. Il formato normato di dimensioni minime è denominato A4 e misura 210 mm x 297 mm. I formati di dimensioni maggiori si ottengono raddoppiando in successione le dimensioni del formato A4. Parte dell’informazione tecnologica e dell’informazione gestionale viene indicata, secondo norme specifiche, in una zona del foglio denominata riquadro delle iscrizioni (o cartiglio) che: è di forma rettangolare di larghezza 190 mm, occupa tutta la parte inferiore del foglio in formato A4 disposto verticalmente (esclusi i margini), per fogli di formato superiore il riquadro deve occupare l'angolo in basso a destra. Il riquadro delle iscrizioni è una zona principale obbligatoria, contenente tutte le informazioni necessarie per la definizione del disegno nei rapporti interni e, contrattualmente, nei riguardi di terzi: numero o codice del disegno, titolo, ragione sociale, simbolo del metodo di proiezione, scala, tolleranze generali, responsabilità e controllo.

6. Si descriva di quali parti è composta una tavola tecnica e si fornisca una panoramica dell'informazione che contiene Una tavola tecnica è composta da: una squadratura che per tutti i formati deve essere previsto un margine, una scala dimensionale per ingrandire o ridurre la rappresentazione dell’oggetto sul foglio, mantenendo la visibilità di tutti gli elementi in modo chiaro, un riquadro delle iscrizioni che è la zona principale obbligatoria, contenente tutte le informazioni necessarie per la definizione del disegno nei rapporti interni e, contrattualmente, nei riguardi di terzi e da una distinta componenti che appartiene alla zona aggiuntiva del riquadro delle iscrizioni nel caso di un disegno di assieme. Lezione 4 4. Cosa si intende per normazione e come è fatta una norma? Quali sono i principali enti di normazione e quali sono i vantaggi dell'unificazione? La normazione è un’azione che porta a stabilire ed applicare regole definite con il consenso degli interessati ed approvate da un organismo ufficialmente riconosciuto. Una norma è costituita da sezioni sempre presenti che permettono di comprendere la sua codifica, la sua validità, il campo e lo spazio di applicazione. Gli enti di normazione agiscono tramite comitati tecnici incaricati di affrontare aspetti specifici appartenenti a campi specifici; i comitati tecnici studiano, redigono, propongono ed infine approvano: nuove norme, modifiche di norme esistenti, recepimento di norme di altri enti. I principali enti di normazione sono: ISO International Standards Organization (mondiale), CEN European Committee for Standardization (europeo), ANSI American National Standard Institution (americano), DIN Deutsches Institut für Normung (tedesco), JIS Japanese Standards Association (giapponese), UNI Ente Nazionale Italiano. L’unificazione è una forma di normazione che riunisce prescrizioni dimensionali, procedurali o di altra natura, in modo da ottenere prodotti equivalenti e intercambiabili, in numero relativamente ridotto di tipi e varianti. I suoi vantaggi sono: la limitazione della molteplicità dei tipi e si ha quindi uniformazione dimensionale degli organi meccanici e uniformazione della terminologia e classificazione e la creazione delle condizioni per la fabbricazione in grande serie e quindi definisce di caratteristiche qualitative e funzionali, fa scomparire la diversità, l’inconsistenza e l’incertezza, facilita dell'interscambiabilità tramite le tolleranze di fabbricazione, semplificazione. Lezione 5 2. Quali sono i parametri principali per la designazione delle tubazioni? Si producano alcuni esempi. La circolazione dei fluidi si compie entro condotte formate in generale dal collegamento di tronchi di tubi. La scelta del tipo di condotta è determinata: dal tracciato, dalla lunghezza e dal diametro della tubazione, dalla natura, dalla pressione e dalla temperatura del fluido. La dimensione di una tubazione si indica per mezzo del diametro nominale DN in millimetri, che rappresenta il diametro di passaggio del fluido nelle tubazioni. Queste si calcolano in base alla pressione nominale PN, espressa in bar. Lezione 6 3. Cosa è la distinta di prodotto, quale informazione contiene e come si struttura? Quali varianti dei sistemi di codifica vengono impiegati nell'industria? La distinta è una rappresentazione della struttura di prodotto organizzata gerarchicamente come un albero. Ciascun elemento della distinta è indicizzato mediante un insieme di campi descrittivi che comprendono il codice del componente ed i codici degli “elementi genitore”. Questi campi consentono di generare i legami tra due o più componenti. In base al contesto (progettazione, produzione, montaggio, vendita) esistono diversi punti di vista sulla possibile organizzazione della struttura del prodotto. Solitamente vengono definite distinte diverse nei diversi contesti in quanto l’obiettivo è quello di rappresentare diversi tipi di informazione: distinta base (descrizione del prodotto in ambito tecnicoproduttivo), due tipi di dato (gli elementi di distinta e legami di distinta), distinta tecnico-produttiva, distinta di produzione (comprende anche il ciclo di lavorazione, il costo della lavorazione, se interna o esterna all’azienda, ed il tipo di risorsa impiegata), distinta di vendita cioè il catalogo.

L’identificazione dei semilavorati, dei componenti prodotti internamente, dei componenti commerciali, degli accessori, dei gruppi e dei sottoassiemi avviene mediante un sistema di codifica. La scelta del sistema di codifica è critico in quanto un sistema di codifica non efficace o il suo impiego errato può causare una proliferazione dei codici con una conseguente complicazione nella gestione delle distinte. Principali tipi di codifica: codice parlante (stringa di caratteri in cui a ciascuna posizione è associato un certo significato), codice gerarchico (stringa di caratteri in cui il significato di ogni simbolo dipende dal simbolo che lo precede), codice semiparlante (combina approcci di tipo gerarchico o parlante con approcci destrutturati in cui nuove varianti di prodotto o di componente sono semplicemente codificate per incremento di un’unità del codice o di una sua parte), codice progressivo. Lezione 7 5. Cosa si intende per sistema CAD e quali elementi intervengono nella visualizzazione 3D? Che ruolo ha il CAD nel processo di sviluppo prodotto? I moderni sistemi di modellazione geometrica 3D, solitamente chiamati sistemi CAD, implementano algoritmi che permettono la visualizzazione e l’interazione con il modello geometrico, attraverso il monitor ed i dispositivi di input (tastiera e mouse). L’algoritmo di visualizzazione applica una serie di trasformazioni: trasformazione dalle coordinate 3D della scena alle coordinate 2D del piano di proiezione, trasformazione dalle coordinate 2D del piano di proiezione alle coordinate 2D della finestra di visualizzazione. I risultati delle trasformazioni dipendono dai parametri del metodo di proiezione impiegato, il metodo di proiezione è associato alla posizione ed ai parametri della telecamera, la telecamera si muove nello spazio lungo una sfera che ha il centro. Gli attuali sistemi di modellazione geometrica tridimensionale (CAD 3D) permettono di passare dalla rappresentazione prospettica a quella parallela mediante la semplice modifica dei parametri di visualizzazione. Il sistema CAD nel processo di sviluppo ha il seguente ruolo: realizzazione modello geometrico, offre alcune semplici funzioni di controllo e di produzione di documentazione tecnica, importazione del modello in altri sistemi per la realizzazioni di varie analisi e simulazioni, il modello deve possedere proprietà specifiche in base alla simulazione da compiere, i modelli 2D permettono verifiche di tipo visuale, i modelli a superfici si prestano a simulazioni CAM e analisi FEA semplificate, analisi 3D sofisticate, l’insieme del modello geometrico e delle simulazioni effettuate su di esso costituisce il prototipo virtuale, la possibilità di eseguire simulazioni ed analisi su un prototipo virtuale durante lo sviluppo prodotto riduce i tempi ed i costi di progettazione, l’uso del sistema CAD per la “messa in bella” di una soluzione consolidata è un impiego che non valorizza le potenzialità della tecnologia. 6. Si enunci cosa è una proiezione e si descrivano le caratteristiche dei principali tipi. Cosa si intende per fattore di deformazione nella proiezione? La proiezione di un oggetto 3D si ottiene tramite dei raggi di proiezione (proiettori) che partono da un centro di proiezione, passano attraverso ciascun punto dell’oggetto, e intersecano un piano di proiezione generando la proiezione. Le proiezioni si caratterizzano in base a: orientamento del fascio di raggi proiettori, disposizione dei raggi proiettori rispetto al piano di proiezione, disposizione del pezzo rispetto al piano di proiezione. Si hanno infatti le: proiezioni prospettiche (il fascio di raggi proiettanti è diretto da un punto, il contorno della figura proiettata dipende dalla posizione dei punti di proiezione), proiezioni parallele (i raggi di proiezione sono paralleli tra loro, i diversi tipi di proiezioni parallele dipendono dall’angolo che si forma tra i raggi proiettanti ed il piano di proiezione), proiezioni oblique (sono proiezioni parallele, l’angolo tra i raggi proiettanti ed il piano di proiezione è diverso da 90°), rappresentazione ortografica (è un caso particolare di proiezione ortogonale in cui gli assi principali dell’oggetto sono allineati a quelli del piano di proiezione).

Lezione 8 3. Quali sono le caratteristiche delle proiezioni prospettiche ed assonometriche? Qual è il loro utilizzo nel disegno tecnico? Le caratteristiche delle proiezioni prospettiche sono: retta di allineamento (retta parallela ad una data retta passante per il centro di proiezione), altezza di proiezione (distanza verticale del centro di proiezione dal piano di base), distanza orizzontale (distanza tra il centro di proiezione e il piano di proiezione), angolo di proiezione (angolo formato tra il piano di proiezione e il piano orizzonte), punto di scala (punto di fuga della direzione orizzontale perpendicolare a quella che biseca l’angolo formato tra la retta orizzonte e la retta di allineamento della retta orizzontale data), stazione di osservazione (proiezione perpendicolare al centro di proiezione sul piano di base). La rappresentazione prospettica è una rappresentazione pittoriale realistica ottenuta proiettando l’oggetto da rappresentare da un punto a distanza finita (centro di proiezione) su un unico piano di proiezione (generalmente la superficie del disegno). La rappresentazione prospettica fornisce un’immagine visiva eccellente dell’oggetto (visione monoculare) ed è spesso utilizzata nei disegni di architettura. Le viste prospettiche ed assonometriche, che permettono di percepire la natura tridimensionale degli oggetti, hanno il vantaggio di essere immediatamente comprensibili anche da chi, non essendo un tecnico, ha poca familiarità con la rappresentazione in proiezione ortogonale. Le viste prospettiche trovano da sempre largo impiego nel settore dell’edilizia e dell’architettura; ciò è dovuto alla fedeltà con cui questo tipo di viste permette di rappresentare oggetti di grandi dimensioni. Un ulteriore ambito di impiego è quello dell’impiantistica; in questo caso le viste prospettiche permettono di rappresentare l’elevazione dell’impianto. Le viste assonometriche sono impiegate per la rappresentazione di assiemi ed esplosi di gruppi meccanici. Nella rappresentazione di oggetti di dimensione limitata, la perdita di fedeltà dovuta all’impiego di raggi proiettanti paralleli non altera la corretta percezione delle forme. Lezione 9 3. Si descrivano le caratteristiche delle proiezioni assonometriche nelle loro varie tipologie Assonometria isometrica: assonometria ortogonale in cui il piano di proiezione forma tre angoli uguali con i tre assi coordinati X, Y e Z, tre segmenti di lunghezza unitaria ux, uy e uz sui tre assi coordinati X, Y e Z, sono rispettivamente proiettati ortogonalmente sul piano di proiezione in tre segmenti uguali ux’, uy’ e uz’ sugli assi proiettati X’, Y’ e Z’, le cui lunghezze sono: ux’ = uy’ = uz’ = (2/3)1/2 = 0,816, proiezione X’, Y’ e Z’ dei tre assi coordinati X, Y e Z sul piano di proiezione (piano del disegno), α = β = 30°, nella pratica del disegno, la lunghezza dei segmenti unitari proiettati sugli assi X’, Y’ e Z’ sono considerati come ux" = uy" = uz" = 1, il che corrisponde ad una rappresentazione grafica dell’oggetto ingrandita per un fattore: (3/2)1/2 = 1,225 Assonometria dimetrica: viene impiegata quando una vista dell’oggetto da rappresentare è di importanza prevalente, il rapporto delle tre scale è: ux’ : uy’ : uz’ = 1/2 : 1 : 1, α = 7° β = 42° Assonometria cavaliera speciale: assonometria obliqua in cui il piano di proiezione è di regola verticale e la proiezione del terzo asse coordinato è convenzionalmente di 45° rispetto agli altri due assi proiettati e perpendicolari tra loro, le scale sui tre assi sono identiche ux’ : uy’ : uz’ = 1, β = 45°, l’assonometria cavaliera differisce dall’assonometria cavaliera speciale, in quanto sul terzo asse proiettato la scala è dimezzata, ciò migliora le proporzioni del disegno. Lezione 10 6. Si descrivano le caratteristiche della proiezione ortogonale ortografica. Quale uso se ne fa nel disegno meccanico? Le caratteristiche della proiezione ortogonale sono: raggi proiettanti normali al piano di proiezione, terna di riferimento dell’oggetto allineata alla terna di riferimento del piano di proiezione, per rappresentare compiutamente un oggetto occorre eseguire proiezioni su più piani ortogonali, idealmente è possibile eseguire le proiezioni sulle sei facce del cubo contenente l’oggetto. I criteri di realizzazione del disegno sono: le viste devono essere allineate e realizzate con lo stesso fattore di scala, le linee di costruzione e le tracce dei piani non devono essere disegnate, si devono disegnare tutti gli assi di simmetria.

Metodi di realizzazione: la prima vista viene realizzata senza riferimenti, la seconda vista può essere realizzata sfruttando le informazioni presenti nella prima vista, le viste ulteriori possono essere realizzate con metodi di costruzione proiettando punti e spigoli da un piano di una vista all’altro. Lezione 11 5. Si facciano almeno 4 esempi di tipi di linea utilizzati nel disegno meccanico descrivendone il campo di utilizzo Nei disegni di meccanica e di ingegneria industriale sono, di regola, utilizzate due grossezze di linee. Il rapporto fra le grossezze dovrebbe essere 1:2. ____ linea continua grossa: spigoli in vista, contorni in vista, frecce indicatrici di tagli e sezioni ------ linea a tratti fine: spigoli nascosti, contorni nascosti ------ linea a tratti grossa: superfici oggetto di particolare trattamento _ . _ linea mista fine a punto e tratto lungo: assi di simmetria, tracce di piani di simmetria _. _ linea mista grossa a punto e tratto lungo: porzioni di superfici soggette a trattamento, porzioni di piani di taglio e di sezione _.._ linea mista fine a due punti e tratto lungo: contorni di pezzi adiacenti, posizioni esterne di parti mobili, assi o luoghi baricentrici zona di tolleranza proiettata 6. Con quali criteri di proiezione si dispongono le viste nella tavola? Quante e quali viste è necessario disegnare? La realizzazione di un disegno con il metodo delle proiezioni ortogonali richiede normalmente la realizzazione di più di una vista. Scelta della vista principale: come vista anteriore (principale) deve essere scelta quella più caratteristica dell’oggetto, essa rappresenta l’oggetto nella sua posizione di utilizzazione, lavorazione o montaggio. Scelta delle viste ausiliarie che deve essere utilizzata quando, oltre alla vista anteriore, sono necessarie altre viste, queste devono essere eseguite tenendo conto dei seguenti criteri: limitare il numero al minimo sufficiente per definire l’oggetto senza ambiguità, limitare al minimo indispensabile la rappresentazione di contorni e spigoli nascosti, evitare la ripetizione non necessaria di particolari. Scelta della seconda vista: rappresentare il massimo dell’informazione possibile relativamente alla forma del pezzo, sarà allineata alla prima, conformemente al metodo europeo o americano. Lezione 12 4. Con quali criteri si scelgono vista principale e viste ausiliarie? Come le dispongo spazialmente nel foglio? Scelta della vista principale: come vista anteriore (principale) deve essere scelta quella più caratteristica dell’oggetto, essa rappresenta l’oggetto nella sua posizione di utilizzazione, lavorazione o montaggio Scelta delle viste ausiliarie: quando, oltre alla vista anteriore, sono necessarie altre viste, queste devono essere eseguite tenendo conto dei seguenti criteri → limitare il numero al minimo sufficiente per definire l’oggetto senza ambiguità, limitare al minimo indispensabile la rappresentazione di contorni e spigoli nascosti, evitare la ripetizione non necessaria di particolari. La disposizione delle viste segue dei criteri...