Laboratorio PoliMill DIPARTIMENTO DI MECCANICA - MASSIMILIANO ANNONI - Ronchi Ils

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Laboratorio PoliMill DIPARTIMENTO DI MECCANICA - MASSIMILIANO ANNONI - Ronchi Ils
DIPARTIMENTO DI MECCANICA

Laboratorio PoliMill

MASSIMILIANO ANNONI
Laboratorio PoliMill DIPARTIMENTO DI MECCANICA - MASSIMILIANO ANNONI - Ronchi Ils
Laboratorio PoliMill DIPARTIMENTO DI MECCANICA - MASSIMILIANO ANNONI - Ronchi Ils
PROGRAMMA DEL WORKSHOP
«SI PUÒ REALIZZARE UN PEZZO COMPLESSO AL PRIMO COLPO?»

  Ora                       A%vità                                                                       Ingresso
  8:30 - 9:30               Registrazione
                            (Atrio del Dipartimento)
  9:30 – 11:00              Presentazione del contenuto tecnico del workshop
                            (Sala Consiglio)
  11:00 – 11:30             Coffee break
                                                                                                               Atrio
                            (Atrio del Dipartimento)                                       Laboratorio
  11:30 – 13:00             Live Demo in Laboratorio + Visita all’area espositiva
                            (Laboratorio di Tecnologie) (Atrio del Dipartimento)
  13:00 – 14:00             Pranzo a buffet

                                                                                                                    Catering
                            (Atrio del Dipartimento)
  14:00 – 15:00             Nuovi strumenti didattici (EIT Manufacturing)
                            (Sala Consiglio)
  15:00 – 16:00             Tempo a disposizione per colloqui individuali
                            (Atrio del Dipartimento + Laboratorio di Tecnologie)

Workshop PoliMill “SI PUÒ REALIZZARE UN PEZZO COMPLESSO AL PRIMO COLPO?”, 27 Maggio 2022
Prof. Massimiliano ANNONI                                                                                       3
Laboratorio PoliMill DIPARTIMENTO DI MECCANICA - MASSIMILIANO ANNONI - Ronchi Ils
LABORATORIO POLIMILL

PoliMill aims to develop a complete digitalized
procedure from the part co-design to the virtual and
real implementation of its milling cycle where relevant
quantities are acquired to update models (digital twin)
and achieve ultra-precision quality.
The PoliMill's motto is "One Shot Machining In A Day".
Our industrial target are the SMEs of the
Manufacturing sector

Workshop PoliMill “SI PUÒ REALIZZARE UN PEZZO COMPLESSO AL PRIMO COLPO?”, 27 Maggio 2022
Prof. Massimiliano ANNONI                                                                  4
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COSA FORNISCE POLIMILL ALLE AZIENDE

• Workshop tematici sui temi attuali delle lavorazioni per asportazione di truciolo:
   • Tema definito con i partner del singolo workshop in modo che sia efficace e attrattivo
   • Approccio diretto e mirato all’applicazione
   • Parte di lavorazione in macchina sempre presente
   • Struttura del Dipartimento di Meccanica del Politecnico di Milano
   • Presenza di contenuti post-workshop (simulazioni, video, ecc.)
• Articoli su stampa tecnica post-workshop (es. Macchine Utensili, Utensili e Attrezzature)
• Sito PoliMill (https://www.polimill.polimi.it): Punto di riferimento per le attività del
  laboratorio
• LinkedIn (https://www.linkedin.com/company/polimill/): Storytelling con vari post sui temi
  attuali delle lavorazioni per asportazione di truciolo)
• Lancio per fiere (es. MEC-SPE, BIMU, ecc.)

Workshop PoliMill “SI PUÒ REALIZZARE UN PEZZO COMPLESSO AL PRIMO COLPO?”, 27 Maggio 2022
Prof. Massimiliano ANNONI                                                                      5
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POLIMILL
WORKSHOP PRECEDENTI

                                                                                           Massimizzazione della produttività
 Fresatura del metallo duro, 6 Nov 2015                                                    nella lavorazione del temprato,
                                                                                           7 Lug 2016
 • 6 Partner                                                                               • 6 Partner
 • circa 80 persone da 60 aziende del                                                      • circa 40 persone da 28 aziende del
   settore stampi                                                                            settore stampi
 • 2 articoli su stampa tecnica                                                            • 4 articoli su stampa tecnica
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Prof. Massimiliano ANNONI                                                                                                         6
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POLIMILL
WORKSHOP PRECEDENTI
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           • 8 Partner
             (1 internazionale)
           • circa 125 persone da 80 aziende del
             settore motorsport, aerospace e
             biomedicale

Workshop PoliMill “SI PUÒ REALIZZARE UN PEZZO COMPLESSO AL PRIMO COLPO?”, 27 Maggio 2022
Prof. Massimiliano ANNONI                                                                                                                          7
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    WORKSHOP PRECEDENTI                                                                        • circa 60 persone da 40 aziende del
                                                                                                 settore biomedicale e meccanica di
                                                                                                 precisione

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    Prof. Massimiliano ANNONI                                                                                                         8
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    WORKSHOP PRECEDENTI                                                                        • circa 60 persone da 30 aziende del
                                                                                                 settore stampi e meccanica di
                                                                                                 precisione
                                                                                               • 3 articoli su stampa tecnica

    Workshop PoliMill “SI PUÒ REALIZZARE UN PEZZO COMPLESSO AL PRIMO COLPO?”, 27 Maggio 2022
    Prof. Massimiliano ANNONI                                                                                                         9
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WORKSHOP PRECEDENTI

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                                                                                           • circa 75 persone da 45 aziende del
                                                                                             settore stampi e meccanica di
                                                                                             precisione
                                                                                           • 3 articoli su stampa tecnica
Workshop PoliMill “SI PUÒ REALIZZARE UN PEZZO COMPLESSO AL PRIMO COLPO?”, 27 Maggio 2022
Prof. Massimiliano ANNONI                                                                                                         10
«SI PUÒ REALIZZARE UN PEZZO COMPLESSO AL PRIMO COLPO?»

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                                                                        • Pezzo a 5 assi complesso (Al 7075 T6): “wishbone” per race car
                                                                           (Dynamis PRC, Formula SAE)
                                                                        • UUlizzo di una macchina ultraprecisa (YASDA YMC650+RT20)
                                                                        • Alta produZvità in sgrossatura grazie alla strategia trocoidale
                                                                        • Eccezionale accuratezza in finitura
                                                                        • Dimostrazione del legame tolleranza-funzionalità

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Prof. Massimiliano ANNONI                                                                                                             11
«SI PUÒ REALIZZARE UN PEZZO COMPLESSO AL PRIMO COLPO?»

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                                                                                           MACCHINE TOOL

                                                                                           TOOL HOLDERS

                                                                                           LUBRICANTS

                                                                                           FIXTURES

                                                                                           CAM

                                                                                           METROLOGY

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Prof. Massimiliano ANNONI                                                                                  12
In this
Workshop …
CUSTOMER
FUNCTION

                                                                                                                                         The customer designs the
                                                                                                                                        part. In some cases, he/she
                                          MACHINE TOOL                                                      PART
     DATA                                                     TOOL HOLDER        TOOL (+INSERTS)                      FIXTURE           co-designs the part with the
                                           + CONTROL                                                        (CAD)

                           DESIGN
                                                                                                                                            part manufacturer
   DIGITAL

 MECHNICAL                                                                                                                              The part manufacturer uses
                                                    MAN. CYCLE (SETUPS, TOOLS, STRATEGIES, PROCES PARAMETERS (CAM))                        a CAM to design the
ENVIRONMENTAL
                                                                                                                                           manufacturing cycle

                                                                                      FORCE
                                                                                        FORCE                                           The cycle is passed to the job
   SENSOR                                                                                                                                       shop for the
                                                                                                                                                  execution
                                          MACHINE TOOL        TOOL HOLDER        TOOL (+INSERTS)             PART     FIXTURE
                           EXECUTION

                                                                                     Kyocera
The metrology room gives                                                                              MECHANICAL
some information back to                      CONTROL
CAM and/or CAD operator                                                  LUBRICANT        AIR FILTRATION
                                                                                                                        ENVIRONMENTAL
                                                                                                                              (T)           The finished part is
                                                                                                                                           sent to the metrology
                                                                                                                                          room for its verification
                           VERIFICATION

                                                                                                             PART
Current Studies @PoliMill
CUSTOMER
FUNCTION

                                                                                                                          The customer designs the
                                                                                                                         part. In some cases, he/she
                         MACHINE TOOL                                                     PART
    DATA                                     TOOL HOLDER         TOOL (+INSERTS)                          FIXTURE        co-designs the part with the
                          + CONTROL                                                       (CAD)

                DESIGN
                                                                                                                             part manufacturer
   DIGITAL
                              SIMULATION (FORCES, COLLISIONS, PART QUALITY (CAM/SIMULATION SW))
 MECHNICAL                                                                                                               The part manufacturer uses
                                   MAN. CYCLE (SETUPS, TOOLS, STRATEGIES, PROCES PARAMETERS (CAM))                          a CAM to design the
ENVIRONMENTAL
                                                                                                                            manufacturing cycle

                                                                                                                         A simulation software is used
                                                                            Tool custom: D = 0.6 mm        to verify the ISO code against
                                                                                                           part quality, collisions, etc. A
                                                                            fz = 0.008 mm/tooth                   cycle exists here

                                                                                                            Once optimized, the part
                                                                            ae = 0.6 mm                     program is sent to the job
                                                                                                                       shop
                                                                            ap = 0.05 mm
                                                                            Spindle speed = 12000 rpm
                                                                            Workpiece material = Al6061-T6
                                                                            Force, temperature and tool displacement

                                                                                                                Dataset 6
Next Steps
CUSTOMER
FUNCTION

                                                                                                                                         The customer designs the
                                                                                                                                        part. In some cases, he/she
                                          MACHINE TOOL                                                      PART
     DATA                                                     TOOL HOLDER         TOOL (+INSERTS)                     FIXTURE           co-designs the part with the
                                           + CONTROL                                                        (CAD)

                           DESIGN
                                                                                                                                            part manufacturer
   DIGITAL
                                               SIMULATION (FORCES, COLLISIONS, PART QUALITY (CAM/SIMULATION SW))
 MECHNICAL                                                                                                                              The part manufacturer uses
                                                    MAN. CYCLE (SETUPS, TOOLS, STRATEGIES, PROCES PARAMETERS (CAM))                        a CAM to design the
ENVIRONMENTAL
                                                                                                                                           manufacturing cycle

                                                                                      FORCE
                                                                                        FORCE                                           A simulaNon soXware is used
   SENSOR                                                                                                                               to verify the ISO code against
                                                                                                                                        part quality, collisions, etc. A
                                          MACHINE TOOL        TOOL HOLDER         TOOL (+INSERTS)            PART     FIXTURE                  cycle exists here
                           EXECUTION

                                                                                                                                        Once optimized, the part
                                                                                                      MECHANICAL                        program is sent to the job
The metrology room gives
                                                                                                                                                  shop
some information back to                      CONTROL
CAM and/or CAD operator                                                  LUBRICANT        AIR FILTRATION
                                                                                                                        ENVIRONMENTAL
                                                                                                                              (T)           The finished part is
                                                                                                                                           sent to the metrology
                                                                                                                                          room for its verificaNon
                           VERIFICATION

                                                                                                             PART
CUSTOMER
FUNCTION

                                                                                                                                                    The customer designs the
                                                                                                                                                   part. In some cases, he/she
                                                MACHINE TOOL                                                         PART
      DATA                                                           TOOL HOLDER         TOOL (+INSERTS)                         FIXTURE           co-designs the part with the
                                                 + CONTROL                                                           (CAD)

                              DESIGN
                                                                                                                                                       part manufacturer
    DIGITAL
                                                     SIMULATION (FORCES, COLLISIONS, PART QUALITY (CAM/SIMULATION SW))
  MECHNICAL                                                                                                                                        The part manufacturer uses
                                                           MAN. CYCLE (SETUPS, TOOLS, STRATEGIES, PROCES PARAMETERS (CAM))                            a CAM to design the
ENVIRONMENTAL
                                                                                                                                                      manufacturing cycle

                                                                                             FORCE
                                                                                               FORCE                                               A simulaZon so[ware is used
    SENSOR                                                                                                                                         to verify the ISO code against
                                                                                                                                                   part quality, collisions, etc. A
                                                MACHINE TOOL         TOOL HOLDER         TOOL (+INSERTS)             PART        FIXTURE                  cycle exists here
                              EXECUTION

                                                                                                                                                   Once optimized, the part
                                                                                                              MECHANICAL                           program is sent to the job
The metrology room gives
                                                                                                                                                             shop
some information back to                            CONTROL
CAM and/or CAD operator                                                         LUBRICANT        AIR FILTRATION
                                                                                                                                   ENVIRONMENTAL    Some sensors collect data
                                                                                                                                         (T)        that is filtered and sent to
                                                                                                                                                      the monitoring system
                              DATA MANAGEMENT

                                                                                      BUS (PROTOCOLS)
                                                                                   DATA FILTERING CONDITION

A cycle exists here between
  the real and digital twin

                                                MACHINE TOOL                                                         PART
                                                                     TOOL HOLDER         TOOL (+INSERTS)                         FIXTURE
                                                 + CONTROL                                                           (CAD)
                               EXECUTION

                                                                                                                                                      The monitoring system
                                                                                                                                                    interacts with the running
                                                                                                ‫ر‬
                                                 SIMULATION (FORCES, COLLISIONS, PART QUALITY (CAM/SIMULATION SW))                                     simulation and gives
                                                                                                                                                       feedback to the CNC
                                                     MONITORING (CNC, ENCODERS, SENSORS, ENVIRONMENT, COLLISIONS, PART QUALITY

                                                                                                                                                    The finished part is sent to
                                                                                                                                                    the metrology room for its
                              VERIFICATION

                                                                                                                                                            verification
                                                                                                                     PART
CUSTOMER
              FUNCTION

                                                                                                                                                                  The customer designs the
                                                                                                                                                                 part. In some cases, he/she
                                                              MACHINE TOOL                                                           PART
                    DATA                                                           TOOL HOLDER         TOOL (+INSERTS)                         FIXTURE           co-designs the part with the
                                                               + CONTROL                                                             (CAD)

                                            DESIGN
                                                                                                                                                                     part manufacturer
                  DIGITAL
                                                                   SIMULATION (FORCES, COLLISIONS, PART QUALITY (CAM/SIMULATION SW))
                MECHNICAL                                                                                                                                        The part manufacturer uses
                                                                         MAN. CYCLE (SETUPS, TOOLS, STRATEGIES, PROCES PARAMETERS (CAM))                            a CAM to design the
              ENVIRONMENTAL
                                                                                                                                                                    manufacturing cycle

                                                                                                          FORCE
                                                                                                              FORCE                                              A simulaBon so[ware is used
                  SENSOR                                                                                         FORCE                                           to verify the ISO code against
                                                                                                                                                                 part quality, collisions, etc. A
                                                              MACHINE TOOL         TOOL HOLDER         TOOL (+INSERTS)                PART     FIXTURE                  cycle exists here
                                            EXECUTION

                                                                                                                                                                 Once optimized, the part
                                                                                                                               MECHANICAL                        program is sent to the job
              The metrology room gives
                                                                                                                                                                           shop
              some informaBon back to                             CONTROL
              CAM and/or CAD operator                                                         LUBRICANT            AIR FILTRATION
                                                                                                                                                 ENVIRONMENTAL    Some sensors collect data
                                                                                                                                                       (T)        that is filtered and sent to
                                                                                                                                                                    the monitoring system
                                            DATA MANAGEMENT

                                                                                                    BUS (PROTOCOLS)
                                                                                                 DATA FILTERING CONDITION

                                                                                                     EDGE COMPUTING
              A cycle exists here between
                the real and digital twin                                                          DATA STORAGE (CLOUD)

                                                              MACHINE TOOL                                                            PART
                                                                                   TOOL HOLDER         TOOL (+INSERTS)                         FIXTURE
                                                               + CONTROL                                                              (CAD)
                                             EXECUTION

                                                                                                                                                                    The monitoring system
                                                                                                                                                                  interacts with the running
                                                                                                              ‫ر‬
                                                               SIMULATION (FORCES, COLLISIONS, PART QUALITY (CAM/SIMULATION SW))                                     simulation and gives
                                                                                                                                                                     feedback to the CNC
                                                                   MONITORING (CNC, ENCODERS, SENSORS, ENVIRONMENT, COLLISIONS, PART QUALITY
                                                                                              DATA ANALYSIS (AI)                                                  The finished part is sent to
                                                                                                                                                                  the metrology room for its
                                            VERIFICATION

                                                                                                                                                                         verificaBon
                                                                                                                                      PART
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Prof.
Massimiliano Annoni
massimiliano.annoni@polimi.it
+39 02 23998536
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