Progettazione mediante analisi FEM di un sistema di taglio ausiliario per una macchina waterjet = Design using FEM analysis of an auxiliary cutting system for a waterjet machine

La progettazione classica nelle aziende che si occupano di fare ricerca e sviluppo o innovazione di nuovi prodotti si basa su una logica di “tentativi ed errori”, in cui si realizza un prototipo che viene utilizzato per le successive fasi di testing. Tale modello viene modificato fino a quando non si raggiungono i target prefissati.Questo approccio impatta notevolmente sul costo di sviluppo del prodotto poiché si determina un processo di revisione che in alcuni casi può risultare lungo e complesso. Per questi motivi le aziende, negli ultimi anni, hanno utilizzato strumenti di analisi e simulazione già nella fase preliminare della progettazione . La valutazione di scenari multipli e differenti e le conseguenti scelte prese a monte del processo di progettazione,in un ambiente virtuale, consentono un risparmio dei costi di materie prime, del tempo di impegno delle macchine e del personale, ottenendo un miglioramento della qualità e della produttività. Nel presente lavoro si è utilizzato lo strumento dell’analisi agli elementi finiti per simulare il comportamento statico di un sistema ausiliario di taglio idroabrasivo implementato su una macchina waterjet esistente,al fine di incrementarne le prestazioni di lavoro.E’ stato realizzato un modello CAD di tale struttura e successivamente sono state analizzate le azioni dovute al funzionamento in esercizio nel rilevare criticità o problematiche di vario genere. La progettazione effettuata con un software di modellazione parametrica è stata inserita e validata nell’ambiente del programma di analisi FEM che ha permesso di apportare le dovute correzioni durante la fase di sviluppo del prodotto. In ultimo sono state effettuate le verifiche sugli apparati di movimentazione (guide a ricircolo di sfere e servomotori) per determinare eventuali variazioni significative rispetto al funzionamento originale.