Area 2 - Precision Engineering

Nello sviluppo di un nuovo prodotto risulta sempre più critica la definizione delle specifiche di prodotto, a causa delle prestazioni sempre più elevate tipiche dei nuovi prodotti. Tali specifiche, devono essere ottenute mediante processi di lavorazione e devono essere opportunamente controllate. Il processo tecnologico gioca il ruolo fondamentale nella trasformazione che dovrebbe consentire di ottenere i requisiti funzionali stabiliti in fase di progetto.

La macchina utensile risulta contemporaneamente prodotto e sistema di realizzazione del processo tecnologico, quindi compendia in se molteplici problematiche: le specifiche funzionali di progettazione fanno riferimento alle caratteristiche di precisione e qualità richieste dalla produzione in cui la macchina dovrà essere inserita, caratteristiche da garantire nel tempo. Ne segue quindi una doppia visione: da un lato la macchina utensile vista come prodotto, la cui qualità è legata alla progettazione e all’uso, e dall’altro la macchina utensile vista come processo, la cui qualità è legata a ciclo di lavorazione.

Obiettivo di questa area di ricerca è lo studio di metodologie atte al miglioramento della progettazione delle specifiche di una macchina utensile, alla loro verifica e al loro mantenimento nel tempo.

Progetti

Collaudo Volumetrico di una Macchina Utensile

Attualmente le singole componenti dei modelli di errore geometrico e termico di una macchina utensile vengono misurati separatamente mediante operazioni che prevedono l’utilizzo di strumenti di misura differenti e ch,e per essere svolte in forma completa, risultano piuttosto onerose in termini temporali. Da alcuni anni si sta facendo strada una modalità di misura degli errori detta “volumetrica” che consente di ridurre sia il numero di strumenti da utilizzare, sia i tempi per il rilievo delle differenti componenti di errore. Tale tecnica, tuttavia, è ad oggi considerata con diffidenza e poco utilizzata dai costruttori di macchine utensili. L’obiettivo di tale attività è sviluppare un’indagine sperimentale atta a verificare le potenzialità di miglioramento possibile della compensazione degli errori geometrici applicando tale tecnica considerando come obiettivo ultimo l’incremento della capability nella realizzazione di prodotti.

Profile Monitoring

I temi del monitoraggio e della diagnostica applicati alle macchine utensili sono di estremo interesse scientifico in quanto permettono l’applicazione e lo sviluppo di diverse tecniche di analisi dei segnali provenienti da ambiti diversi, tecniche da sviluppare e adattare al caso specifico, la cui efficacia va ancora valutata e comparata.

In generale l’utilizzo di un sensore prevede che un segnale elettrico analogico sia convertito in un segnale digitale. L’identificazione di irregolarità nel processo sulla base di questo segnale viene chiamata strategia di monitoraggio. I segnali del sensore dipendono in genere, oltre che dalle condizioni del sottosistema che si vuole monitorare, anche dai parametri di lavorazione selezionati. L’idea base consiste nell’identificare il comportamento del segnale del sensore in condizioni di lavoro “normali” e di segnalare un allarme quando l’output del sensore si scosta da questo comportamento.
L’obiettivo di tale attività è sviluppare un’indagine sperimentale atta a verificare l’applicabilità delle tecniche di profile monitoring al monitoraggio di una macchina utensile, iniziando dall’applicazione ad almeno uno dei suoi sottosistemi.

Prof. Giovanni Moroni
Responsabile Area 2 - Precision Engineering e Collaudo delle Macchine - Email: giovanni.moroni@musp.it

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