Programma_4_per competenze_svolto_2015_2016_Mod171

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Modello programma svolto
Anno Scolastico:
Dipartimento:
2015/2016
Discipline meccaniche e Tecnologia
Disciplina:
Tecnologie meccaniche di processo e di
prodotto
Indirizzo:
Meccanica, meccatronica ed energia
Articolazione:
Meccanica e meccatronica
1° biennio / 2° biennio / 5° anno
Docente:
Prof. Di Cara Nicola
Compresenza: Manni A. S
2° biennio
Classe:
4^ AMM
Note:
Per ciascuna competenza d’indirizzo, sono indicate le abilità e le conoscenze descritte nelle Linee Guida
ministeriali.
Insieme al conseguimento delle competenze specifiche, la disciplina contribuisce al raggiungimento anche
delle seguenti competenze chiave europee:
- Comunicare nella madrelingua
- Competenza digitale
Altre competenze di indirizzo che la disciplina contribuisce a far conseguire agli allievi sono:
- Gestire ed innovare processi correlati a funzioni aziendali
- Identificare ed applicare le metodologie e le tecniche della gestione per progetti
Alcune abilità (prove elettriche, su fluidi …) sono conseguite in discipline concorrenti (Sistemi, Macchine)
Alcuni argomenti evidenziati in rosso relativi al “Taglio dei metalli” non sono stati svolti.
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Data revisione: 1/06/2015
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Modello programma svolto
COMPETENZA DI INDIRIZZO n. 1
ABILITA’
Individuare le proprietà dei materiali in relazione all’impiego, ai
processi produttivi e ai trattamenti
CONOSCENZE
ARGOMENTI (UdA n° 2)
ELEMENTI DI METALLURGIA
Valutare l’impiego dei
materiali e le relative
problematiche nei
processi e nei prodotti
in relazione alle loro
proprietà.
Metallurgia delle polveri:
produzione,
sinterizzazione e
trattamenti.
Norme di progetto dei
sinterizzati.
Individuare le
trasformazioni e i
trattamenti dei
materiali.
Diagrammi di equilibrio
dei materiali e delle leghe
di interesse industriale.
Analisi metallografica.
Scegliere e gestire un
trattamento termico in
laboratorio in base alle
caratteristiche di
impiego e alla tipologia
del materiale
Trattamenti termici degli
acciai, delle ghise e delle
leghe non ferrose.
Trattamenti termochimici.
LA MATERIA
Richiamo sulla Costituzione e gli Stati Fisici della materia.
La Genesi dei cristalli: nucleazione ed accrescimento. La
grossezza del grano in funzione della velocità di raffreddamento.
Le strutture dendritiche. I Giunti. Stato solido metallico. Reticoli
cristallini c.c.c., c.f.c., e.c. e loro caratteristiche. Trasformazioni
allo stato solido: allotropia. Deformazioni del reticolo: anisotropia
ed isotropia.
DIAGRAMMI DI EQUILIBRIO
Determinazione dei punti critici col metodo dilatometrico.
- Leghe metalliche
Struttura delle leghe metalliche: cristalli semplici, composti
chimici, soluzione solida. Distribuzione dei componenti per
miscuglio semplice (lega eutettica), combinazione chimica,
soluzione solida (sostituzionale e interstiziale).
Analisi termica: curve di raffreddamento per i metalli puri e per le
leghe metalliche.
- Studio della solidificazione
Completa solubilità allo stato solido, nessuna solubilità, parziale
solubilità, formazione di un composto intermetallico,
trasformazione peritettica.
Completa solubilità: studio della solidificazione; regola della leva.
Nessuna solubilità: studio della solidificazione delle leghe
ipoeutettica, eutettica ed ipereutettica; determinazione analitica
della percentuale di eutettico.
Parziale solubilità: studio della solidificazione.
Sistemi in equilibrio: legge di Gibbs.
Diagrammi di equilibrio particolari (es.: completa solubilità alle
alte temperature e nessuna alle basse, formazione di eutettico
costituito da metallo puro e soluzione solida ...)
- Leghe Ferro-Carbonio
Il Carbonio. Il Ferro e suoi stati allotropici.
Diagramma di equilibrio Fe-Fe3C. Tipi di cristalli. Strutture
fondamentali: ferrite, austenite, perlite, cementite, ledeburite.
Trasformazioni strutturali degli acciai e delle ghise.
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Modello programma svolto
- Leghe non ferrose
Diagrammi di equilibrio di bronzi ed ottoni. Studio della
solidificazione e strutture caratteristiche.
Diagrammi di equilibrio delle leghe dell'alluminio: alluminiorame, alluminio-silicio, alluminio-magnesio-silicio.
- Analisi metallografica
Esame microscopico delle leghe ferrose. Preparazione delle
superfici e attacco chimico. Il microscopio metallografico.
Osservazione delle strutture.
Esercitazione: Analisi microscopica di materiali metallici.
TRATTAMENTI TERMICI DELLE LEGHE
METALLICHE
Curve di Bain TTT per un acciaio eutettoide e per un acciaio non
eutettoide: influenza della velocità di raffreddamento e relative
strutture.
Curve TRC (o CCC) per raffreddamento continuo. Influenza degli
elementi leganti.
MEZZI ED APPARECCHIATURE
- Mezzi per riscaldare
Forni a muffola, forni a bagni di sale, forni ad atmosfera
controllata.
- Mezzi per misurare la temperatura
Pirometri a coppia termoelettrica.
- Mezzi per raffreddare
Raffreddamento in acqua: fasi. Raffreddamento in olio,
raffreddamento in bagni di sale. Influenza del mezzo raffreddante.
Indice di drasticità.
METODI
- Trattamenti termici degli acciai
La tempra: scopo, ciclo termico, temperatura di riscaldamento,
durata del riscaldamento, velocità di raffreddamento. La
martensite.
Metodi di tempra: bainitica isotermica, termale o differita
martensitica, superficiale (cenno).
Il rinvenimento: scopo. Distensione e Bonifica. Strutture di
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Modello programma svolto
rinvenimento. Acciai da bonifica.
La ricottura: scopo. Tipi di ricottura: completa, isotermica.
La normalizzazione: scopo, ciclo termico.
- Trattamenti termici delle ghise
Tempra, rinvenimento e ricottura delle ghise grigie.
Malleabilizzazione delle ghise bianche.
- Trattamenti termici delle leghe non ferrose
Cenno sui trattamenti termici delle leghe del rame (ricottura,
normalizzazione) e delle leghe dell’alluminio (bonifica,
ricottura).
- Trattamenti termochimici di diffusione
Scopo. Carbocementazione: tipi, temperatura di cementazione,
durata, spessore efficace. Trattamenti dopo la cementazione.
Acciai da cementazione. Nitrurazione: modo di esecuzione,
vantaggi, spessore dello strato nitrurato. Acciai da nitrurazione.
Esercitazione: Prova di temprabilità Jominy. (rinviata al
prossimo anno)
COMPETENZA DI INDIRIZZO n. 2
ABILITA’
Misurare, elaborare e valutare grandezze e caratteristiche
tecniche con opportuna strumentazione
CONOSCENZE
ARGOMENTI (UdA n° 3)
MISURE E CONTROLLI
Padroneggiare, nei
Unità di misura nei
contesti operativi,
diversi sistemi normativi
strumenti e metodi di
nazionali e internazionali.
misura tipici del settore.
Principi di funzionamento
Adottare procedure
della strumentazione di
normalizzate nazionali
misura e di prova.
ed internazionali.
Protocolli UNI, ISO e
Eseguire prove e
ISO-EN.
misurazioni in
Prove meccaniche,
laboratorio.
tecnologiche.
Elaborare i risultati
delle misure, presentarli Misure geometriche
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Controllo della conicità mediante barra-seno;
Controllo di filettature mediante micrometro a punta e
capruggine;
Controllo dello spessore dei denti delle ruote dentate mediante
calibro a doppio nonio Weber: sistemazione del modulatore,
sistemazione dell'apertura del calibro. Tabella per la
determinazione rapida di h ed s.
Controllo dello spessore dei denti e della quota cordale di una
ruota dentata ad evolvente mediante micrometro a piattelli:
metodo di Wildhaber. Tabella per la determinazione rapida del
numero dei denti da comprendere tra i piattelli e dello scartamento
teorico W.
Esercitazione: controllo dello spessore dei denti di un
ingranaggio.
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Modello programma svolto
e stendere relazioni
tecniche.
PROVE MECCANICHE E TECNOLOGICHE
Esercitazione: Prova di temprabilità Jominy. (rinviata al
prossimo anno)
COMPETENZA DI INDIRIZZO n. 3
ABILITA’
Organizzare il processo produttivo contribuendo a definire le
modalità di realizzazione, di controllo e collaudo del prodotto
CONOSCENZE
ARGOMENTI (UdA n° 2)
IL TAGLIO DEI METALLI
Determinare le
caratteristiche delle
lavorazioni per
asportazione di
truciolo.
Proprietà
tecnologiche dei
materiali,
truciolabilità e
finitura superficiale.
Definire il
funzionamento, la
costituzione e l’uso
delle macchine utensili
anche attraverso
esperienze di
laboratorio.
Rugosità ottenibile in
funzione del tipo di
lavorazione e dei
parametri tecnologici.
Identificare i parametri
tecnologici in funzione
dei parametri
caratteristici della
lavorazione.
Razionalizzare
l’impiego delle
macchine, degli utensili
e delle attrezzature per
il supporto e il
miglioramento della
produzione anche
attraverso esperienze di
laboratorio.
Tipologia e struttura delle
macchine utensili
(trapani, torni, fresatrici,
alesatrici, rettificatrici,
affilatrici, dentatrici,
piallatrici, brocciatrici,
filettatrici, levigatrici,
lappatrici ecc).
Trasmissione,
trasformazione, controllo
e regolazione dei moti.
Tipologia, materiali,
forme e designazione di
utensili.
Attrezzature
caratteristiche per il
posizionamento degli
utensili e dei pezzi.
LA FORMAZIONE DEL TRUCIOLO
Teoria della formazione di truciolo. Il ricalcamento.
I parametri del taglio: profondità di passata, avanzamento e
velocità di taglio.
Sezione di truciolo e Forza di strappamento.
Potenza necessaria per eseguire una lavorazione e sua verifica.
Tempo attivo di macchina.
La velocità di taglio secondo Taylor. Velocità economica di
taglio.
Velocità di taglio di minimo costo e di massima produzione.
La finitura delle superfici: rugosità e sua misura.
Norme UNI 3963 e UNI ISO 4587. Superfici ideale, reale e
rilevata. Espressione della rugosità. Relazione tra rugosità ,
tolleranza e tipo di lavorazione. Indicazione della rugosità nei
disegni tecnici. Controllo della rugosità: rugosimetri.
Rugosimetro a cristallo, a variazione di induttanza, a variazione
di capacità.
MATERIALI PER UTENSILI
Qualità. Tipi di materiale: acciaio al carbonio, acciaio rapido e
super rapido, carburi metallici sinterizzati, materiali ceramici. Il
nitruro cubico di boro.
FLUIDI DA TAGLIO
Influenza della temperatura nell’asportazione di truciolo.
Il calore sviluppato durante l’asportazione di truciolo: cause e
conseguenze.
Requisiti dei fluidi da taglio.
LE MACCHINE UTENSILI PER ASPORTAZIONE DI
TRUCIOLO
Organi di comando delle macchine utensili.
Trasmissione, trasformazione, controllo e regolazione dei moti.
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Cambi di velocità. Diagramma polare e logaritmico.
LAVORAZIONI PER ASPORTAZIONE DI TRUCIOLO
- Tornitura
Il tornio parallelo: le parti, i moti, la trasmissione del moto.
L’utensile da tornio e sue parti. Nomenclatura degli utensili da
tornio secondo le norme UNI. Angoli caratteristici dell’utensile
da tornio e considerazioni su di essi..
Forze applicate all’utensile da tornio. Sforzo di strappamento.
Utilizzazione razionale della macchina utensile: scelta dei
parametri di taglio, calcolo della potenza assorbita. Calcolo del
tempo attivo di macchina nelle principali lavorazioni di tornitura.
Esercitazioni: Lavorazioni di tornitura cilindrica, piana, conica e
di filettature, finalizzate all’ottimizzazione dei parametri di taglio
per l’utilizzazione economica della macchina.
- Fresatura
Procedimenti di fresatura: fresatura periferica e fresatura frontale;
fresatura discorde e fresatura concorde. Fresatrici orizzontali e
verticali. Esecuzione N, D e T delle frese. Nomenclatura delle
frese: frese unificate per spianare, cilindrico-frontali, a disco, a
codolo.
Parametri di taglio nella fresatura. Formazione del truciolo nella
fresatura periferica e frontale. Forze applicate all’utensile fresa.
Rappresentazione della forza di taglio. Accorgimenti da seguire
per la buona esecuzione di una spianatura con frese frontali.
Utilizzazione razionale della macchina utensile: scelta dei
parametri di taglio, potenza assorbita dalla fresa. Calcolo del
tempo attivo di macchina nelle operazioni di fresatura.
Lavorazioni di fresatura periferica e frontale, finalizzate
all’ottimizzazione dei parametri di taglio per l’utilizzazione
economica della macchina.
Esercitazione: esecuzione di semplici operazioni di fresatura
frontale.
- Lavorazioni dei fori
Il trapano. La punta elicoidale. Parametri di taglio nella
trapanatura. Sezione di truciolo, forza di taglio, potenza nella
trapanatura. Calcolo del tempo attivo.
Alesatura: scopo, dati tecnologici.
Filettatura e maschiatura.
Brocciatura: impieghi. Caratteristiche geometriche delle brocce.
Condizioni di lavoro.
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- Rettificatura
Scopo. Mola e sua costituzione. Scelta della mola. Designazione
delle mole UNI ISO 525. Formazione del truciolo nella
rettificatura. Potenza assorbita.
Lavorazioni di rettifica (in tondo, per piani) e parametri
tecnologici. Calcolo del tempo attivo.
Gole di scarico per parti da rettificare.
COMPETENZA DI INDIRIZZO n.
10b
CONOSCENZE
ARGOMENTI (UdA n° 4)
Il recupero e/o lo
smaltimento dei residui e
dei sottoprodotti delle
lavorazioni.
RECUPERO E SMALTIMENTO DEI RIFIUTI
ABILITA’
Analizzare i sistemi di
recupero e le nuove
tecnologie per la
bonifica e la
salvaguardia
dell’ambiente.
Individuare i pericoli e
le misure preventive e
protettive connessi
all’uso delle sostanze e
dei materiali radioattivi.
Gestire progetti secondo le procedure e gli standard previsti dai
sistemi aziendali della qualità e della sicurezzaOperare nel rispetto delle normative inerenti la qualità e la
sicurezza del lavoro e degli ambienti.
Metodologie per lo
stoccaggio dei materiali
pericolosi.
DLgs. 152/2006: definizioni. Categorie di rifiuti: codici CER.
Recupero dei rifiuti metallici. Riciclaggio dei rifiuti. Rifiuti
provenienti da apparecchiature elettriche ed elettroniche.
STOCCAGGIO DEI RIFIUTI
Deposito temporaneo e stoccaggio. Luoghi di deposito.
Imballaggio, etichettatura e trasporto delle sostanze pericolose:
classi.
Oli minerali esausti.
Conegliano, 08/06/2016
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