I cuscinetti a sfera e a rulli, generalmente denominati cuscinetti volventi, sono elementi di macchine a largo impiego: dai monopattini ai motori elettrici. Vengono inseriti in sistemi complessi come turbine a gas, laminatoi, trapani dentali, giroscopi e trasmissioni meccaniche di potenza per il settore automotive.

La progettazione e l'applicazione di questi cuscinetti era fondata su basi empiriche. Dal 1958, la data che segna l'inizio dei viaggi nello spazio, le richieste di prestazioni ai sistemi di trasmissione del moto e di potenza sono aumentate esponenzialmente. Per verificare la fattibilità e l’affidabilità dell’applicazione di questi organi nelle moderne trasmissioni di potenza è stato indispensabile un deciso approfondimento delle loro condizioni operative.

La lubrificazione e lo smaltimento di calore in trasmissioni e cuscinetti sono aspetti cruciali per le prestazioni e per la vita di questi sistemi. Fino a pochi anni fa la verifica di una buona lubrificazione e raffreddamento poteva essere eseguita principalmente mediante la sperimentazione e l'esperienza accumulata in laboratorio su prototipi fisici.

L'utilizzo di scatole trasparenti o di finestrature in regioni specifiche permetteva di visualizzare, almeno parzialmente, l'andamento dell'olio all'interno della trasmissione e di capire se raggiungeva i vari componenti. Sempre tramite questi metodi sperimentali veniva verificato il corretto posizionamento del punto di ventilazione (che deve essere adeguatamente protetto per evitare la fuoriuscita del lubrificante) e il funzionamento della trasmissione per diverse inclinazioni e numero di giri.

Queste sono alcune delle tematiche affrontate quotidianamente da chi progetta e costruisce trasmissioni di ogni tipo, dal settore automobilistico a quello aeronautico, dalle piccole trasmissioni a quelle per i settori navale ed eolico. Ma oltre a questi temi, in cui le aziende del settore hanno consolidato esperienza e know-how, se ne aggiungono altri difficilmente affrontabili con la sola sperimentazione.

Ogni progettista nel momento in cui si trova a realizzare un disegno tecnico è sempre assalito dai dubbi su qual è la tipologia di tolleranze più utile da utilizzare. Quasi sempre le tolleranze geometriche e quelle dimensionali convivono in un disegno tecnico senza una logica ben precisa, inserite con lo scopo di rendere il prodotto in qualche modo fabbricabile.

Il risultato è quasi sempre un disegno ambiguo: alla lettura può fornire diverse interpretazioni con conseguenti fraintendimenti, problematiche, scarti, rilavorazioni, gestione delle non conformità, analisi di accettazione in deroga, ecc.

Aspetti che invece di fluire in modo ordinato durante lo sviluppo prodotto creano entropia nell’organizzazione aziendale, nascondendo sprechi di tempo e denaro troppo spesso sottovalutati. 

In questo breve articolo vogliamo approfondire gli aspetti principali che differenziano le tolleranze geometriche da quelle dimensionali e i motivi per cui le prime dovrebbero essere preferite alle seconde quando possibile.

L’industria moderna progetta e sviluppa prodotti sempre più complessi e ad un ritmo sempre più elevato. Per mantenere competitività le aziende di produzione hanno bisogno di strumenti che permettano di studiare e anticipare possibili problematiche quindi ridurre i possibili errori in fase di progettazione e il time to market.

La simulazione permette di acquisire le conoscenze necessarie per migliorare il prodotto sia in fase di progettazione che in fase di prototipazione e produzione. Esistono diversi settori in cui viene applicata come CFD (fluidodinamica computazionale), FEM (analisi degli elementi finiti), ottica, acustica ed elettromagnetismo.

In questo articolo vedremo in dettaglio la CFD e alcune delle sue applicazioni più comuni.

Tutti gli attori coinvolti nello "sviluppo prodotto", indipendentemente dal settore industriale e dai processi produttivi coinvolti, conoscono molto bene l'impatto che possono avere le tolleranze sul time-to-market e riduzione dei margini di guadagno a causa di costi non preventivati.

Pochi sanno che esistono dei metodi e degli strumenti che possono evitare tali inconvenienti attraverso la collaborazione tra progettazione, industrializzazione, produzione, supply chain, qualità e acquisti.

In questo articolo vedremo tutti gli aspetti da considerare per una efficace ed efficiente gestione delle tolleranze.

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