Progettazione di utensili stozzatori e skiving con l'ausilio di software 3D finalizzata al calcolo delle forze di taglio.

L’attuale necessità nel mondo odierno delle lavorazioni degli ingranaggi riguarda la realizzazione di software di simulazione del processo. Attualmente esistono dei programmi di simulazione agli elementi finiti attuabili a processi convenzionali come tornitura e fresatura e l’obiettivo consiste nell'adattare questi software alle esigenze di processi più complessi come il taglio di ingranaggi mediante coltelli stozzatori e skiving. Il primo passo è strutturare una simulazione cinematica per studiare le geometrie di utensile e ingranaggio. La prima parte dell’elaborato di tesi riguarda, quindi, una descrizione della struttura del software di simulazione cinematica inversa, realizzato durante l’attività di tirocinio, mediante l’utilizzo di Autodesk Inventor, un modellatore 3D. La conseguente validazione consiste nel confronto del profilo dell’utensile ottenuto con i risultati proposti dal programma di progettazione utilizzato dall'azienda ospitante: esito positivo in accordo con quanto riportato in letteratura. Segue un’ampia sezione dedicata allo stato dell’arte relativo alla simulazione di processo mediante metodo agli elementi finiti con approfondimento riguardante i modelli più accreditati per quantificare e calcolare i fenomeni di attrito e usura. Tale interesse nasce dalla necessità di comprendere la fisica di entrambi i fenomeni, da cui dipendono fortemente i risultati della simulazione. Si conclude quindi con una proposta operativa volta all'utilizzo di un software commerciale ed implementare eventualmente i modelli di attrito e usura più utilizzati in letteratura. Si esprime, pertanto, la necessità di calibrare i modelli mediante dei coefficienti strettamente correlati alle condizioni di processo, ottenibili mediante campagna sperimentale.