Il linguaggio base di tutte le attività ingegneristiche è rappresentato, nella maggior parte dei casi, dal disegno che coinvolge l'ingegnere in due attività distinte: la modellazione e la comunicazione. Nell'attività di progettazione ed analisi di sistemi, processi ed impianti industriali, tipici dell'ingegneria industriale, l'ingegnere utilizza il disegno per la scelta della soluzione costruttiva, l'effettuazione dei calcoli di progetto, con le analisi tecnico-economiche comparate delle diverse soluzioni; in questo senso il disegno non si presenta solo come un'attività puramente grafica, ma come la sintesi dell'elevato patrimonio conoscitivo dell'ingegnere in un prodotto rispondente a delle specifiche funzionali, produttive ed economiche. Nella realtà produttiva attuale, il disegno tecnico è un documento per comunicare, in maniera completa, precisa, univoca e rigorosa, tutte le informazioni di un componente industriale con l'obiettivo principale della sua fabbricazione. Il corso fornisce le nozioni teoriche relative alla formalizzazione della forma, delle dimensioni e delle informazioni tecnologiche, dimensionali e geometriche che permetteranno allo studente di redigere il disegno tecnico completo un qualunque particolare meccanico. Vengono introdotti i principi e le regole di quotatura funzionale con tolleranze dimensionali e i metodi per la risoluzione delle catene di tolleranze e vengono introdotte le tolleranze geometriche ed i criteri per il loro controllo.

L'insegnamento si propone di fornire agli allievi ingegneri le conoscenze e le metodologie necessarie alla modellazione ed alla rappresentazione grafica di elementi di macchine, con particolare riferimento alla normativa nazionale ed internazionale. In particolare il corso tratterà gli aspetti della normazione del disegno, dei metodi proiezione e sezione, della rappresentazione degli errori dimensionali e geometrici. Verranno inoltre descritti i principali organi meccanici, la loro normativa di rapresentazione e quotatura. Lo studente dovrà acquisire la capacità di interpretare in modo univoco e corretto disegni di particolari e complessivi, di rappresentare e quotare i più comuni organi di macchine, scegliendo autonomamente: - il numero di viste necessario alla completa rappresentazione del pezzo, - la tecnica di sezione più adatta alla morfologia del pezzo, - il sistema di quotatura più opportuno in base alle esigenze funzionali, tecnologiche o di controllo ed il calcolo dei parametri di conicità, inclinazione e rastremazione, - le tolleranze dimensionali di accoppiamento ed il loro calcolo di caratterizzazione, - le tolleranze dimensionali per quote funzionali definite mediante calcolo catena tolleranze di allocazione, - le tolleranze geometriche ed i riferimenti e i criteri di dimensionamento GD&T, - l'applicazione e il disegno degli organi meccanici di collegamento, - l’applicazione e il disegno degli organi di trasmissione. Inoltre è richiesta la capacità di realizzare schizzi manuali di componenti meccanici, realizzare modelli 3D e disegni 2D, con strumenti CAD. I casi studio affrontati durante le esercitazioni offrono un background di applicazioni indirizzato a problemi comuni riscontrabili nella pratica professionale.

Informatica, Fondamenti di geometria proiettiva, Conoscenze di base dei principali metodi di rappresentazione.

INTRODUZIONE AL DISEGNO TECNICO [2 ore]: Il disegno come linguaggio grafico per la comunicazione di informazioni tecniche. Collocazione del disegno nel ciclo di vita del prodotto. Il prototipo digitale. Normazione ed unificazione nell'ambito del disegno tecnico: scale, formati dei fogli, linee e simbologia grafica. PROIEZIONI ORTOGONALI [4 ore]: Le proiezioni ortografiche di solidi: proiezioni centrali e parallele, proiezioni ortogonali ed oblique, assonometrie e proiezioni ortografiche. Disposizione delle viste secondo il metodo del primo e del terzo diedro (Europeo, Americano). Le viste ausiliarie. Particolarità di rappresentazione (spigoli virtuali, spianature, viste interrotte di pezzi di grandi dimensioni, particolari ingranditi, viste di dettaglio). Compenetrazione di solidi notevoli (cilindro scanalato, cilindro spianato, foro radiale su albero cilindrico pieno e cavo, cava di linguetta/chiavetta). SEZIONI [4 ore]: Le sezioni, la loro necessità e le relative norme di rappresentazione. Campitura e caratterizzazione del materiale. Campitura di assiemi. Casi particolari (solidi sottili, particolari di grandi dimensioni, nervature) ed eccezioni (particolari standardizzati, solidi pieni, alberi, cuscinetti). Metodologie di sezione: ad un piano, a piani paralleli, piani concorrenti, con superfici di forma qualsiasi, semisezioni, sezioni parziali, sezioni ribaltate in loco, poste in vicinanza e successive) QUOTATURA [5 ore]: Gli elementi delle quote, la loro disposizione e le relative normative. Classificazione delle quote (grandezza e dimensione) e criteri di disposizione. I sistemi di quotatura (tecnologico, funzionale e di controllo). La disposizione delle quote (serie, parallelo, combinata, sovrapposta in coordinate). Quotatura di elementi circolari (cerchi e cilindri o fori). Particolarità di quotatura (pattern di fori, raccordi, smussi, archi, angoli, corde, sfere, quadri). Note a margine per semplificare la quotatura. Quotatura di pezzi simmetrici e in semisezione. Descrizione, calcolo e prescrizione di conicità, inclinazione e rastremazione. Quotatura tecnologica dei principali processi produttivi per asportazione di truciolo (tornitura, fresatura, foratura) per oggetti plastici di stampaggio, pressofusione e fusione in sabbia (piano separazione stampi ed angoli di spoglia). Sovrametalli di lavorazione. LA RAPPRESENTAZIONE DEGLI ERRORI DIMENSIONALI [6 ore]: Le tolleranze dimensionali e la loro giustificazione nei confronti degli obiettivi tecnici, economici, logistici e commerciali. Cenni sugli strumenti di controllo: calibri differenziali. Definizione degli accoppiamenti: con gioco, con interferenza, incerto. Caratterizzazione degli accoppiamenti in condizione di minimo e massimo materiale. Definizioni: albero e foro, dimensioni nominali, linea dello zero, dimensioni limite, scostamenti e loro calcolo. Rappresentazione grafica del campo di tolleranza dimensionale. Il sistema di tolleranze secondo la normativa ISO. Gradi di tolleranza e posizioni standardizzate (scostamenti). Esempi di caratterizzazione dell’accoppiamento definito con tolleranze ISO e loro rappresentazione grafica. Rappresentazione delle tolleranze nei disegni di parte e di assieme. Tolleranze generali per dimensioni, angoli, smussi e raccordi e relativi gradi di precisione. I collegamenti foro-base ed albero-base. Criteri per la scelta delle tolleranze dimensionali ed accoppiamenti raccomandati. Disegni di parte e disegni di complessivo. Indicazioni nel disegno di complessivo (numeri di posizione, distinta base). FINITURA SUPERFICIALE [1 ore]: Definizione matematica del parametro di rugosità media ed altri parametri di rugosità. Influenza su resistenza meccanica statica e a fatica, resistenza alla corrosione, usura, forzamento dell’accoppiamento. Misura della rugosità (cenni). Indicazione a disegno. Simboli di orientamento della tessitura di lavorazione. Valori tipici di rugosità dei processi produttivi. Legame tra precisione dimensionale e rugosità. La rettifica e le gole di scarico per rettifica. CALCOLO CATENA TOLLERANZE [4 ore]: Identificazione delle quote funzionali a partire dai disegni di assieme. Impostazione della sequenza ordinata di quote (origine, verso di percorrenza, vettori quota). Catena tolleranze di parte, di assieme ed allocazione delle tolleranze. Confronto tra quotatura funzionale e tecnologica. Trasferimento tecnologico di quote funzionali. Fattore geometrico. TOLLERANZE GEOMETRICHE [21 ore]: Termini e concetti di base. Tolleranze di forma (rettilineità, planarità, circolarità, cilindricità e loro applicazione. Sistemi di riferimento (definizione e scelta del DRF, shift applicato a FOS, FOS datum pattern e riferimenti parziali) ed esempi applicativi. Tolleranze di orientamento (parallelismo, perpendicolarità, inclinazione) ed esempi. Tolleranze di posizione (condizione virtuale, bonus, shift). Pattern di FOS cartesiani e polari. Impiego dei modificatori di minimo e massimo materiale. Zona di tolleranza proiettata. Tolleranze di concentricità, simmetria ed oscillazione. Tolleranze di profilo. Confronto tra ASME e ISO. COLLEGAMENTI MECCANICI [6 ore]: Filettature: La filettatura Iso triangolare e la forma del suo profilo. Angolo dell’elica passo, diametri nominale e di nocciolo. Dimensioni dei raccordi e degli smussi del profilo. Senso di avvolgimento dell’elica e numero di principi di filettatura. Dimensioni nominali e passi standardizzati (fini e grossi). Altre tipologie di filettature (trapezoidale, quadra, dente di sega, Edison). Filettature Withworth e Gas (a tenuta e non a tenuta) e loro indicazione a disegno. Rappresentazione convenzionale e quotatura di viti e madreviti in vista ed in sezione. Rappresentazione nel disegno di assieme. Quotatura dei fori ciechi filettati e relazione con il processo di lavorazione e controllo. Necessità delle gole di scarico per filettatura, descrizione della loro forma e quotatura. Organi filettati: Definizioni. Forma delle teste e delle estremità delle viti. Collegamenti con viti: vite mordente, passante e prigioniera. Dimensionamento delle profondità di foratura e filettatura. Disegno delle teste esagonali in proiezione ortogonale. Dadi e ghiere filettate. Dispositivi antisvitamento (rosette, rosette elastiche, copiglie) e loro applicazione. Designazione degli elementi filettati nella distinta dei materiali. Calcolo della tolleranza di posizione nel serraggio delle parti (Fixed and Floating Fasteners Formulas) COLLEGAMENTI NON FILETTATI [2 ore]: : Perni e spine: Funzione di riferimento o di collegamento. Criteri di montaggio delle spine: scelta delle tolleranze di accoppiamento. Spine cilindriche, elastiche, coniche e ad intagli. Campi di applicazione ed indicazioni per il montaggio. Anelli elastici: Tipologie: per esterni, per interni, ad inserimento radiale. Sequenza ed attrezzi per il montaggio. Dimensione e quotatura delle gole per anelli elastici, comprensive di tolleranze e vincolo funzionale sul carico assiale massimo. Collegamenti albero mozzo con linguette e chiavette: Descrizione delle dimensioni della cava in funzione del funzionamento del collegamento a taglio o a compressione. Forme tipiche delle chiavette e relative cave di montaggio su albero. Dimensioni e tolleranze. Smontaggio delle chiavette. Forme tipiche delle linguette e tolleranze di accoppiamento con le cave. Lavorazione e quotatura delle cave. Esecuzioni particolari di linguette e loro utilizzo. Accoppiamenti scanalati: Accoppiamenti scanalati con fianchi paralleli e ad evolvente. Centraggio interno, esterno o sui fianchi e processi di lavorazione. Rappresentazione convenzionale e simboli di quotatura convenzionale. Rappresentazione degli assiemi scanalati. Tolleranze dimensionali e geometriche tipiche. ORGANI DI TRASMISSIONE DEL MOTO [3 ore]: Ruote dentate: Proprietà dell’evolvente, sua descrizione matematica e sua discretizzazione o rappresentazione parametrica. Cenni sui processi di taglio delle ruote dentate. Rappresentazione convenzionale di ruote dentate cilindriche a denti dritti, elicoidali, coniche ed indicazione del senso dell’elica. Rappresentazione della ruota singola e di un assieme (rotismo elementare) per i suddetti casi. Quotatura con separazione dei dati: quotatura per le operazioni di tornitura e tabella integrativa con le caratteristiche del dente. Tolleranze dimensionali e geometriche tipiche. Cenni sugli strumenti di misura dedicati. Trasmissione con flessibili: Cinghie e pulegge piatte ed esempi di quotatura. Prescrizione della bombatura. Cinghie e pulegge trapezioidali: dimensioni standardizzate ed esempi di quotatura. Cenni su cinghie e pulegge Poly-V dentate. Trasmissione con catene: forma delle ruote dentate per catene, sezioni tipiche delle maglie per catene.

Materiale per il disegno: squadrette 45°x45° + 30°x60°, righelli, curvilinee, goniometro, circoligrafo, compasso (balaustrone), matita, gomma. Durezza delle matite: HB, Fogli A3 (420x297) da disegno, lisci. Grammatura 100-200gr/m^2. I fogli F4 sono sconsigliati perché fuori formato. Il materiale del corso è disponibile sul portale. Sono presenti anche filmati propedeutici. Le slide inserite nel materiale del corso NON si sostituiscono ai libri di testo, vengono utilizzate durante la spiegazione per evitare di impiegare troppo tempo nel riprodurre i disegni alla lavagna e, inoltre, vengono date anticipatamente per facilitare la minuta. Solidworks 2021– Licenza educational 360gg – Per il download: https://areeweb.polito.it/didattica/disegno/gallery.html webd@polito.it Consulenza • Moliterno Carlo - DIGEP • carlo.moliterno@polito.it, • Telefono: 328 4433333 Posizione dell'ufficio 1° Piano Digep, sopra l'infermeria. Appelli di esame: le date degli appelli vengono definite già a partire dal mese di Maggio dell'a.a. precedente e verranno pubblicate secondo le regole di ateneo. La data per visionare gli elaborati corretti verrà indicata come “Verifica elaborato” . Non è necessaria la registrazione.

Il corso ha una durata di 142ore (10 crediti) così ripartita: • Lezioni: 58 ore • Esercitazioni d'aula: 42 ore (21 ore per ogni squadra) • Esercitazioni in laboratorio: 42 ore (21 ore per ogni squadra). Le lezioni si svolgono in aula convenzionale e forniscono le nozioni teoriche indicate nel programma. Esercitazioni in aula: Le esercitazioni a squadre si svolgono nelle aule da disegno e consistono nella rappresentazione grafica in modo tradizionale, (manualmente su foglio A3 squadrato) in proiezione ortogonale quotata di parti o organi presentati singolarmente, o estratti da complessivi. Si utilizza il metodo tradizionale con matita, squadre e compasso perché è dimostrato che non si impara a disegnare con il calcolatore (si veda: P. Laisney, P. Brandt-Pomares. Role of graphics tools in the learning design process. Int J Technol Des Educ (2015) 25:109-119. DOI 10.1007/s10798-014-9267-y Solo corso CAD Soluzione attesa). I componenti devono essere rappresentati nelle viste e sezioni più opportune, indicando quote, tolleranze dimensionali, tolleranze geometriche e rugosità. Devono, inoltre, essere calcolati giochi ed interferenze. Ad esercitazione si daranno le seguenti istruzioni: • Assegnazione e spiegazione tavola • Correzione delle esercitazioni: si ritirano i disegni di alcune persone e si correggono al proiettore • Impostazione esercitazione successiva. Esercitazioni in laboratorio: le esercitazioni vengono eseguite tramite un software di disegno assistito 2D e 3D parametrico, chiamato “SOLIDWORKS”. Si daranno cenni su: Computer Aided Design and Manufacturing (CAD-CAM): informazioni generali sui sistemi CAD, Hardware: panoramica dei sistemi, perifiche e dispositivi di input grafici. Software: pacchetti interattivi, sistemi 2D e 3D. Il processo CAD-CAM. Il problema dell’integrazione CAD-CAM-CAE. Elementi di computer grafica: note su algoritmi di base per le trasformazioni geometriche (traslazione, rotazione, scala). Si realizzerà la modellazione tridimensionali dei componenti, attraverso i metodi propri del programma solidworks, poi, successivamente, i componenti verranno assemblati con opportune relazioni di accoppiamento per formare un complessivo. Attraverso il software saranno generate le tavole 2D dei particolari e la distinta dei materiali. Tutte le esercitazioni realizzate a mano dovranno essere realizzate anche con solidworks. Lo svolgimento delle esercitazioni è obbligatorio e le tavole devono essere consegnate per la valutazione. Le tavole realizzate durante l’anno accademico saranno corrette durante lo svolgimento delle esercitazioni; gli allievi avranno un bonus che potrà variare da o a 2 punti, in funzione dell’esattezza e della completezza delle tavole realizzate. La partecipazione alle lezioni, alle esercitazioni ed ai laboratori degli studenti non iscritti è subordinato alla presenza di posti a sedere liberi. Gli studenti con il corso in overbooking (Eccedenza di prenotazioni rispetto alla disponibilità dei posti) potranno accedere all’esame quando sarà loro possibile effettuare la prenotazione dal portale (o stampare lo statino). Rivolgersi in segreteria per i relativi aspetti amministrativi.

1. E. Chirone, S. Tornincasa, Disegno Tecnico Industriale, vol. I e II, Ed. Il Capitello, Torino. 2. S. Tornincasa, A. Zompì, E. Vezzetti, S. Moos: Quotatura funzionale degli organi di macchine, Ed. CLUT, Torino. 3. S. Tornincasa, Technical product documentation using ISO GPS - ASME GD&T Standards, Ed. Il Capitello, Torino. E-book 4. Foley, van Dam, Feiner, Hughes - Computer Graphics: Principles and Practice, Addison-Wesley – 1997 5. Jami J. Shah, Martti Mäntylä - Parametric and Feature-Based CAD / CAM - John Wiley & Sons - 1995 Michael E. Mortenson - Geometric Modeling - Second Edition - John Wiley & Sons, 1997 Criteri, regole e procedure per l'esame fino all'A.A.2019/20 compreso

Modalità di esame: Prova scritta (in aula);

Exam: Written test;

... MODALITÀ DI ESAME: L'esame consiste in una “prova scritta integrata” contenente una prova grafica e 7 domande relative agli argomenti spiegati a lezione (proiezioni, sezioni, quotatura, tolleranze dimensionali, tolleranze geometriche, quotatura GPS, accoppiamenti, rugosità, filettature, collegamenti filettati, collegamenti non filettati, trasmissione del moto). I vantaggi della prova scritta integrata sono i seguenti: -Risulta più facile lo svolgimento dell’esame e la correzione è più oggettiva e facile da comprendere. -Non si propaga l'errore. -La prova grafica con l'aggiunta di domande di teoria ed esercizi è considerata esaustiva e permette la registrazione diretta del voto. -Non è necessaria una ulteriore sessione orale, per cui lo studente è tenuto a presentarsi una sola volta e i voti verranno caricati sul portale in una unica

Gli studenti e le studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.