Studio del ciclo produttivo di un componente meccanico: dal modello CAD alla lavorazione CNC

Abstract

L'obiettivo di questa tesi è analizzare e comprendere in modo approfondito l'intero ciclo produttivo di un componente meccanico, dalla fase di progettazione digitale fino alla realizzazione delle lavorazioni su macchina utensile. Il lavoro si propone di esplorare le interconnessioni tra gli ambienti CAD e CNC, con particolare attenzione ai principi che regolano la transizione dal modello virtuale al prodotto reale. A partire dalla modellazione tridimensionale del componente, verranno sviluppati i percorsi utensile mediante il sistema di trasmissione dati sul macchinario per il taglio water jet, proseguendo poi con le successive lavorazioni meccaniche, quali piegatura, tornitura e saldatura. Per ognuna di esse verranno simulate le diverse strategie di lavorazione e valutati i parametri tecnologici adottati. Attraverso tale analisi sarà possibile individuare criticità e potenziali ottimizzazioni del processo, evidenziando come le scelte di progettazione influenzino tempi, qualità e fattibilità produttiva. A completamento di tale valutazione, verrà effettuato il collaudo dimensionale, il quale assume un ruolo chiave nella validazione dei processi di lavorazione meccanica, consentendo di verificare la conformità del componente alle specifiche di progetto. Il fine ultimo di questa tesi è quindi quello di maturare una visione sistemica del processo produttivo meccanico, integrando aspetti di progettazione, programmazione, controllo numerico e verifica dimensionale, in linea con le logiche dell'industria digitale e della produzione automatizzata.

The objective of this thesis is to thoroughly analyze and understand the entire production cycle of a mechanical component, from the digital design phase to the execution of machining operations on machine tools. This study aims to explore the interconnections between CAD and CNC environments, with particular attention to the principles governing the transition from the virtual model to the real product. Starting from the three-dimensional modeling of the component, tool paths will be developed through the data transfer system to the water jet cutting machine, followed by subsequent mechanical operations such as bending, turning and welding. For each of these processes, different machining strategies will be simulated, and the adopted technological parameters will be evaluated. Through this analysis, it will be possible to identify critical issues and potential process optimizations, highlighting how design choices affect production time, quality, and feasibility. To complete this assessment, dimensional testing will be carried out, which plays a key role in validating mechanical machining processes by verifying the component’s compliance with design specifications. The ultimate aim of this thesis is therefore to achieve a systemic understanding of the mechanical production process, integrating aspects of design, programming, numerical control, and dimensional verification, in line with the principles of digital industry and automated manufacturing.