Programmare per produrre: laboratorio di apprendimento della fresatura CNC e del G-Code

Descrizione del progetto ed obiettivi formativi

A cura del Dott. Emanuele Mingione e del Prof. Gianluca Rubino

L’obiettivo del Progetto consiste nell’introdurre gli studenti alla programmazione e utilizzo delle macchine a controllo numerico per la realizzazione di componenti meccanici e per il design. Più nel dettaglio, in seguito alla partecipazione al Progetto, i partecipanti:

– Conosceranno l’architettura delle macchine CNC.
– Conosceranno il G-code per riuscire a programmare le macchine CNC ed interpretare i codici derivanti dai diversi software CAM (Computer Aided Manufacturing).
– Sapranno realizzare modelli geometrici di componenti meccanici semplici mediante software di Computer Aided Design (CAD)
– Simuleranno mediante un’ interfaccia CAM le lavorazioni da effettuare sui componenti, il percorso effettuato e gli utensili utilizzati dalla macchina.
– Andranno in laboratorio per utilizzare i comandi imparati ed effettuare delle fresature CNC su componenti reali.

Principali temi affrontati

Il Progetto includerà una fase iniziale nella quale verranno fornite agli studenti le conoscenze di base sull’architettura delle macchine CNC e sul linguaggio G-code.

Successivamente si passerà all’applicazione di tali conoscenze su strumenti software CAD 3D e CAM per la preparazione e simulazione di percorsi macchina complessi.

Infine gli studenti andranno in laboratorio dove effettueranno delle asportazioni di materiali su componenti reali utilizzando i comandi appresi durante il progetto.

Modalità di realizzazione e strumenti

Questo Progetto di alternanza scuola-lavoro sarà svolto con le seguenti modalità:

• Una prima fase sarà di tipo teorico, volta alla creazione ed omogeneizzazione delle competenze degli studenti sulle macchine a controllo numerico e sul linguaggio G-code. Essi conosceranno l’architettura e la sensoristica utilizzate sulle macchine CNC, impareranno la programmazione di tutte le operazioni di base per essere in grado di realizzare componenti semplici ed interpretare e simulare eventuali pattern di asportazione derivanti direttamente dai software.
• Di seguito, una seconda parte sarà orientate all’acquisizione delle competenze software, durante la quale gli studenti verranno divisi in gruppi di lavoro, ed impareranno rispettivamente:

1. Strumenti di modellazione CAD 3D.
2. Strumenti di simulazione CAM del processo di asportazione del materiale.
3. Strumenti di simulazione dei percorsi dell’utensile derivante dai codici G sviluppati.

• Una terza ed ultima fase in cui gli studenti andranno in laboratorio per effettuare delle lavorazioni su legno e alluminio con una fresa CNC utilizzando codici G da loro sviluppati.

Docenti coinvolti e tempistiche

Dott. Emanuele Mingione

Prof. Gianluca Rubino

Gli studenti saranno affiancati da un tutor Universitario ed uno Scolastico.

Al termine del Progetto i ragazzi esporranno i risultati conseguiti ed i lavori prodotti davanti ad una Commissione composta da docenti universitari.

Complessivamente, il Progetto sarà articolato in 30 ore totali di attività da svolgere nel corso di quattro-sei settimane suddivise rispettivamente in:

• 8 ore di attività didattica frontale;
• 8 ore di studio individuale;
• 10 ore di attività didattica utilizzando software CAD/CAM e di simulazione;
• 4 ore di laboratorio presso i laboratori di ingegneria dell’UNITUS.

Le 8 ore di didattica frontale possono essere erogate sia in presenza presso la scuola/UNITUS, sia online. Le 10 ore di attività didattica utilizzando i vari software possono essere erogate sia dalla scuola (purché dotata di un’aula informatica in cui è possibile installare i vari software utilizzati) sia presso il laboratorio d’informatica di UNITUS. Le 4 ore finali sono erogate presso i laboratori di ingegneria di UNITUS.

L’attività è rivolta ad un numero massimo di 15 studenti.

Contatti

Referenti per il Progetto:

dott. Emanuele Mingione
emanuele.mingione@unitus.it

Prof. Gianluca Rubino

gianluca.rubino@unitus.it