L06 Flashcards
Approccio top-down
L’approccio di progettazione top down consiste nell’andare a risolvere il problema in maniera gerarchica, partendo dall’assieme per poi successivamente arrivare a sotto-assiemi e parti, ossia andando progressivamente nel dettaglio step dopo step. Nella sua fase iniziale fondamentalmente va a considerare il sistema come una black box, valutando il suo funzionamento complessivo. Tale approccio non si presta particolarmente al design mediante CAD 3D nel quale è invece conveniente partire dal disegno delle parti per poi arrivare all’assieme assemblando le singole parti (approccio bottom-up).
Un esempio di tale approccio si ha nel metodo GD&T nel quale si va ad applicare in modo progressivo le tolleranze, partendo da quelle più generali andando successivamente, nel dettaglio, a stabilire quelle più precise per le superfici funzionali.
DFMA
La DFMA (Design for Manufacturing and Assembly) consiste in un approccio al progetto che si basa sulla stima e ottimizzazione di tempi e costi di fabbricazione dei componenti da realizzare, mediante la definizione delle forme più efficienti ed economiche ai fini della loro realizzazione, e sull’analisi di ogni singolo componente e del sistema complessivo in relazione al montaggio, allo scopo di definire le soluzioni costruttive ottimali, semplificandole ove possibile, e facilitando l’assemblaggio dei sottoassiemi e del prodotto finale ridurre il numero di parti al minimo possibile per ridurre tempi e costi.
Essa si basa su 4 criteri:
Durante il funzionamento, la parte si deve muovere rispetto alle altre parti già assemblate?
La parte dev’essere realizzata di materiale diverso dalle altre oppure dev’essere separata?
La parte dev’essere separata dalle altre perché altrimenti ne impedirebbe montaggio e smontaggio?
Il componente deve essere un componente acquistato da catalogo?
Questo approccio si basa su due metodiche distinte, ma perfettamente integrabili tra loro:
Design for Assembly (DFA) - Progettazione per conseguire una semplificazione nel montaggio, ed una riduzione dei tempi e della possibilità di errore.
Design for Manufacturing (DFM) - Progettazione dei componenti e dei sistemi costruttivi in funzione dei processi di lavorazione a partire dalle scelte effettuate durante la DFA.
Un parametro che permette di valutare l’ottimizzazione del sistema è la design efficiency, definita come:
Design efficiency=((numero parti ideale)∙(tempo ideale di assemblaggio per parte))/((tempo complessivo effettivo di assemblaggio))
Accoppiamento perno-foro e accoppiamenti filettati
Il caso più studiato nella DFA è quello dell’accoppiamento tra un perno e un foro con smusso e gioco radiale. Il processo di assemblaggio è costituito da due tipi di moti:
1) Gross motion: è la fase di accostamento del perno al foro. In questa fase di avvicinamento il moto è rapido e non richiede elevata precisione tranne che nella fase di transizione tra gross motion e fine motion. Costituisce il 50% dei tempi di assemblaggio.
2) Fine motion: sono movimenti piccoli, lenti e precisi. Questi sono: (pag 43)
a) Superamento dello smusso
b) Contatto in un punto, in corrispondenza dello smusso
c) Contatto su due punti, di cui il secondo all’interno del foro
d) Contatto su una linea, ossia il perno si impegna interamente su un lato del foro
Le condizioni di successo dell’assemblaggio dipendono da: geometria delle parti, cedevolezza delle parti e del supporto, attrito, errori di spostamento e angolari all’inizio dell’accoppiamento. Eventuali condizioni non rispettate possono portare al grippaggio e impuntamento.
Per quanto riguarda gli accoppiamenti filettati, la sequenza di assemblaggio prevede: imbocco dello smusso, fare alcuni giri della vite, serrarla con un certo precarico. (Vedi da pag 50 a 53).
DFA in the small
Regole della DFA in the small:
1) Utilizzare il numero minimo di parti minor numero di operazioni riduzione dei tempi di assemblaggio
2) Prevedere fasteners (snap-fit) nella geometria nel pezzo invece dei collegamenti filettati. Questi ultimi vanno utilizzati solo nel caso di collegamenti smontabili
3) Usare le COTS Parts (componenti commerciali standard)
4) All’interno di una famiglia di prodotti usare gli stessi componenti
5) Usare progetti modulari, cioè scomporre il progetto in sotto-assiemi di funzioni che possono essere utilizzati in più prodotti
6) Rendere i collegamenti meccanici unici (rendere univoco il posizionamento relativo tra le parti)
7) Dare alle parti una orientazione chiara, rendendola o fortemente simmetrica (mi svincolo dall’orientamento) oppure fortemente asimmetrica (l’accoppiamento è univoco) approccio POKA YOKE
8) Parti facili da manipolare, sia da parte di un robot che un operaio (evitare parti piccole o molto flessibili)
9) Evitare parti delicate e no-touch areas
10) Creare un assemblaggio top-down in termini di gravità (es: vite dall’alto verso il basso)
11) Design per facilitare l’accoppiamento (es: smussi su foro e dog/cone -point su viti)
12) Progettare tenendo conto delle tolleranze
