progettazione cad 3d - unibg
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Daniele REGAZZONI – V&K GROUP
Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Meccanica
Prof. Daniele REGAZZONI
PROGETTAZIONE CAD 3D
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INTRODUZIONE AL CORSO
• Orario e modalità di svolgimento• Obiettivi• Lezioni: argomenti trattati• Quadro di riferimento• Esercitazioni• Modalità d’esame• Testi consigliati• Esempi di Lavori d’anno
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ORARIO E MODALITÀ DI SVOLGIMENTO
• Lezioni• martedì: 16:30 – 18:30• (Aula A104)
• Esercitazioni (Ing. Christian Spreafico)• Giovedì: 8.30-11.30• (Aula A104)
• Ricevimento studenti:• Su appuntamento da concordare via email• Per ora a distanza con Skype o Teams
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CONTATTI
• Daniele Regazzoni• Telefono ufficio: 035 205 2353• email: [email protected]
• Christian Spreafico• Telefono laboratorio: 035 205 2031• email: [email protected]
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OBIETTIVI (1/2)
• Fornire i fondamenti relativi• alle metodologie per la modellazione 3D e
simulazione di prodotti/impianti (prototipazione virtuale)
• Conoscere, almeno funzionalmente, le tecnologie utilizzate ed utilizzabili nei sistemidi ausilio alla progettazione• le tecnologie disponibili pongono dei limiti• le tecnologie offrono nuove possibilità di
approccio ai problemi
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OBIETTIVI (2/2)
• Comprendere e valutare l’impatto sul mododi operare generato dalle nuove tecnologie• l’aspetto procedurale
• cioè come progettare
• l’aspetto organizzativo• con chi e come interagire
• Utilizzo diretto di sistemi CAD e sviluppo di un progetto (lavoro d’anno)
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LEZIONI
• Modellazione e progettazione: quadro di riferimento
• Tecniche per la modellazione geometrica• Modellazione parametrica, feature-based e
physically-based• (Design for) Additive Manufacturing• Generative Design e ottimizzazione topologica• Reverse engineering – Motion Capture• Digital Human Modelling e ergonomia• Scambio dati
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ESERCITAZIONI
• Utilizzo di sistemi CAD 3D• Descrizione delle funzionalità dei sistemi di
modellazione 3D• Modellazione 3D (realizzazione prototipo virtuale)
di pezzi meccanici, parti di macchine ed impianti• Modellazione solida parametrica• Modellazione «diretta» e «generativa»
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MATERIALE DIDATTICO
• Lucidi delle lezioni• Documentazione delle esercitazioni• Pacchetti software
• Siemens - SolidEdge• Rhinoceros• Autodesk Fusion 360
• Il materiale sarà pubblicato sul sito del corso con codice 39156
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MODALITÀ D’ESAME
• Realizzazione di un Lavoro d’Annoconcordato con il docente del corso• svolto in gruppo di 2 o 3 persone
• Prova orale• Discussione del progetto realizzato
• Modelli realizzati• Difficoltà, criticità e soluzioni adottate
• Argomenti trattati nelle lezioni
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TESTI CONSIGLIATI
• M. E. Mortenson, Geometric Modeling, 2nd Edition, Ed. John Wiley & Sons,
• J.D. Foley, A. van Dam, et al., Computer Graphics Principle and Practice, 2nd ed. in C, Ed. Addison Wesley,
• G. Farin, Curves and Surfaces for CADG – A practical guide, 4th Edition, Academic Press,
• J.J. Shah, M. Mantyla, Parametric and Feature basedCAD/CAM: Concepts, Techniques, and Applications, Ed. John Wiley & Sons
• Lee K., Principles of CAD/CAM/CAE systems, Addison-Wesley Pub Co
• Manuali utente dei sistemi CAD/CAM installati presso i laboratori della Facoltà
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SVILUPPO NUOVO PRODOTTO
Avamprogetto Progettazione Produzione Distribuzione SmaltimentoServizioSmalt.
Product Configurators - PC
Computer-Aided Tools
Prototipazione Virtuale
Modellazione e simulazione dei processi sviluppo-prodotto
Product Data Management - PDM
Gestione delleinformazioni diprodotto
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MODELLAZIONE PER SOLIDI E FEATURE-BASED
Form feature: insieme di entità geometriche e topologiche che ha significato funzionale in un certo contesto
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MODELLAZIONE DI COMPLESSIVI (1/2)
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MODELLAZIONE DI COMPLESSIVI (2/2)
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MODELLAZIONE PER SUPERFICI
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MODELLAZIONE PHYSICALLY-BASED
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Modellazione per analisi cinematiche e
dinamiche
MODELLAZIONE E ANALISI MULTIBODY
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MODELLAZIONE ED ANALISI FE
• Analisi strutturale• Analisi modale, dinamica• Analisi termica• Analisi fluidodinamica• Interazione fluido-struttura
Analisi modale
Analisi Strutturale
Condizioni al contorno:
• Temperatura camera: 330°C
• Temperatura di parete: 150°C
• Coefficiente di conduzione: 5000 J/m2Ks
• Pressione massima gas di combustione: 8 MPa
(°C)
(°C)
Analisi termica
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Dumper
and ARB
assembly
Car Model
TreeFront
Susp.
assembly
Main
window
MODELLAZIONE KNOWLEDGE-BASED
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CAD-CAM, ADDITIVE MANUFACTURING EREVERSE ENGINEERING
CARATTERISTICHE:
•geometriche•forma
•fisiche•peso
•materiale
•costi
•affidabilità
•investimenti
•target
•………..
OGGETTO
FISICO
OGGETTO
VIRTUALE
CAM & Additive Manufacturing (AM)
Reverse engineering (RE)
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ADDITIVE MANUFACTURING
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DESIGN FOR ADDITIVE MANUFACTURING
• Migliore performance (resistenza, rigidezza, peso…)
• Minore costo di produzione• Minore quantità di materiale• Minore tempo di produzione• …
Ma come?
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OTTIMIZZATORI TOPOLOGICIModificano la topologia dell’oggetto facendo in modo che il materiale sia presente solo dove serve e nella quantità che serve per garantire la funzionalità dell’oggetto
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DIGITAL HUMAN MODELLING (DHM)
• Validazione del prototipo virtuale• Creazione di popolazioni di avatar• Test di
• Visibilità • Raggiungibilità• Comfort• Carico articolare• Carico muscolare
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ALCUNI LAVORI D’ANNO (1/10)• Modellazione 3D di sottosistemi di Macchine a CN
Testa ribaltabile orbitante
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... ALCUNI LAVORI D’ANNO (2/10)• Modellazione 3D di sottosistemi di macchine
CN
Scatola cambioPunta trascinatrice
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... ALCUNI LAVORI D’ANNO (3/10)• Modellazione 3D di un sottosistema di una
macchina CN: Contropunta trascinata con freno• SolidEdge Part, Assembly e Motion• ... in collaborazione con CMS, Zogno
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... ALCUNI LAVORI D’ANNO (4/10)• Modellazione 3D parametrica di una riempitrice
isobarica per bottiglie di vetro: Serbatoio in pressione e Valvola di riempimento• SolidEdge Part ed Assembly
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… ALCUNI LAVORI D’ANNO (5/10)
• Modellazione parametricadi un attuatore idraulico• SolidEdge Part and
Assembly
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... ALCUNI LAVORI D’ANNO (6/10)• Modellazione di una linea di produzione
Immagine cortesia Whirlpool
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... ALCUNI LAVORI D’ANNO (7/10)• Modellazione di un
motore bicilindrico:
• SolidEdge Part, Assembly e Motion
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... alcuni Lavori d’Anno (8/10)
• Modellazione e simulazione di un centro di lavoro di componenti in legno per serramenti (CMS, Zogno)
• SolidEdge Part, Assembly e Motion
Immagine cortesia CMS SpA
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... ALCUNI LAVORI D’ANNO (9/10)
• Restyling di un asciugacapelli• Modellazione per
solidi: SolidEdge• Modellazione di
Superfici: Rhinoceros
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... ALCUNI LAVORI D’ANNO (10/10)