PROGETTAZIONE CAD 3D - UniBg

Daniele REGAZZONI – V&K GROUP

Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Meccanica

Prof. Daniele REGAZZONI

PROGETTAZIONE CAD 3D


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


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


CONTATTI

• Daniele Regazzoni• Telefono ufficio: 035 205 2353• email: [email protected]

• Christian Spreafico• Telefono laboratorio: 035 205 2031• email: [email protected]

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]


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


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)


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


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»


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


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


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


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


MODELLAZIONE PER SOLIDI E FEATURE-BASED

Form feature: insieme di entità geometriche e topologiche che ha significato funzionale in un certo contesto


MODELLAZIONE DI COMPLESSIVI (1/2)


MODELLAZIONE DI COMPLESSIVI (2/2)


MODELLAZIONE PER SUPERFICI


MODELLAZIONE PHYSICALLY-BASED


Modellazione per analisi cinematiche e

dinamiche

MODELLAZIONE E ANALISI MULTIBODY


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


Dumper

and ARB

assembly

Car Model

TreeFront

Susp.

assembly

Main

window

MODELLAZIONE KNOWLEDGE-BASED


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)


ADDITIVE MANUFACTURING


DESIGN FOR ADDITIVE MANUFACTURING

• Migliore performance (resistenza, rigidezza, peso…)

• Minore costo di produzione• Minore quantità di materiale• Minore tempo di produzione• …

Ma come?


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


DIGITAL HUMAN MODELLING (DHM)

• Validazione del prototipo virtuale• Creazione di popolazioni di avatar• Test di

• Visibilità • Raggiungibilità• Comfort• Carico articolare• Carico muscolare


ALCUNI LAVORI D’ANNO (1/10)• Modellazione 3D di sottosistemi di Macchine a CN

Testa ribaltabile orbitante


... ALCUNI LAVORI D’ANNO (2/10)• Modellazione 3D di sottosistemi di macchine

CN

Scatola cambioPunta trascinatrice


... 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


... 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


… ALCUNI LAVORI D’ANNO (5/10)

• Modellazione parametricadi un attuatore idraulico• SolidEdge Part and

Assembly


... ALCUNI LAVORI D’ANNO (6/10)• Modellazione di una linea di produzione

Immagine cortesia Whirlpool


... ALCUNI LAVORI D’ANNO (7/10)• Modellazione di un

motore bicilindrico:

• SolidEdge Part, Assembly e Motion


... 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


... ALCUNI LAVORI D’ANNO (9/10)

• Restyling di un asciugacapelli• Modellazione per

solidi: SolidEdge• Modellazione di

Superfici: Rhinoceros


... ALCUNI LAVORI D’ANNO (10/10)

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