Reingegnerizzazione di un centro di affilatura utensili

Bakula, Matteo (2018) Reingegnerizzazione di un centro di affilatura utensili. Diploma thesis, Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana.

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Abstract

L’azienda TTB Engineering sviluppa e produce centri di affilatura di altissima precisione capaci di realizzare utensili in carburo, HSS e altri materiali. Prima dell’acquisizione della TTB da parte della Saake, i prodotti TTB consistevano in due tipologie di macchine: TTB TGC e TTB Evolution. Mentre adesso, a seguito dell’acquisizione, TTB propone come nuova macchina un’affilatrice denominata Eclipse, ereditata dalla casa madre (Saake) e adattata per utensili di piccole dimensioni, che però non soddisfa le aspettative di precisione secondo la filosofia TTB. La ditta ha l’interesse di migliorare la precisione della nuova macchina (TTB Eclipse) intervenendo sul basamento cercando di isolarlo dalle e forze esterne. L’azienda ha eseguito delle misurazioni sulla colonna della struttura attuale, riscontrando un’eccessiva deformata (6,70 [μm]). Questo si traduce in una riduzione inaccetabile della precisione. Considerato che la colonna è responsabile del sostegno del meccanismo di lavorazione dei pezzi, si è deciso di concentrare il lavoro al fine di diminuire la deformata applicando delle migliorie basate sull’irrigidimento della struttura. Il lavoro è stato suddiviso in tre parti fondamentali: Modellazione e analisi FEM del basamento attuale della macchina Eclipse. Confrontare la simulazione FEM con i dati sperimentali. Studio e ricerca di nuove soluzioni. Progettazione del nuovo basamento della macchina Eclipse. Scelta del materiale più adatto. Modellazione 3D. Modellazione FEM. Messa in tavola. Attualmente la colonna e il basamento sono un corpo unico prodotto in fonderia. Le soluzioni analizzate e proposte consistono nel scomporre la colonna e il basamento producendoli in granito o in ghisa. Le due parti andranno avvitate. La decisione finale inerente il materiale spetterà all’azienda. La nuova struttura appoggerà su quattro antivibranti montati su un tavolo saldato, isolandola da disturbi esterni. L’analisi FEM delle soluzioni proposte ha evidenziato che le due varianti hanno una rigidezza superiore a quella attuale riducendo di conseguenza la deformata durante le lavorazioni e migliorando la precisione della macchina. Deformata della soluzione in ghisa: 3,00 [μm] Deformata della soluzione in granito: 2,80 [μm] The company TTB Engineering develops and realize high precision sharpening centers capable to work tools of carbide, HSS and other materials. Before Saake acquired TTB, TTB products were divided in two families: TTB TGC and TTB Evoultion. Now TTB offers a new sharpening machine named Eclipse, a former product of the mother house (Saake) suitable for small tools, but does not meet the precision expectation according to TTB’s philosophy. The company is interested in improving the new machine precision (TTB Eclipse) acting on the machine basement and on the isolation from external forces. --- The company has performed some measurement on the actual machine column experiencing a excessive deformation ( 6,70 [μm]). This fact leads in a not tolerable reduction of the machine precision. Considering that the column holds the machining mechanism, it was decided to focus the project on reducing the deformation of the column applying improvements on the structure stiffness. The project is divided in three fundamental parts: FEM modeling and analysis of the actual Eclipse basement Comparison of the FEM simulation with experimental data Study and research of new solution Development of the new Eclipse basement Suitable material selection 3D modeling FEM modeling and analysis 2D drawings The actual machine column and basement are a unique casting product. The analyzed and proposed solution consist in separate the part in two components (the basement and the column) wich will be made of granite or cast iron. The two components will be assembled by screw. The new structure will be placed on a welded table with four vibration-damping elements to isolate the machine from external disturbances. The FEM analysis of the proposed solutions has shown that the two variants have a stiffness higher than the current one, consequently reducing the deformed during machining and improving the precision of the machine. Deformed cast iron solution: 3,00 [μm] Deformed granite solution: 2,80 [μm]

Item Type: Thesis (Diploma)
Corso: UNSPECIFIED
Supervisors: Amaro, Walter and Diviani, Luca
Subjects: Meccanica
Divisions: Dipartimento tecnologie innovative > Ingegneria meccanica
URI: http://tesi.supsi.ch/id/eprint/2485

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