Metodi per la verifica automatica dell'usura dei microutensili

Tools wear and miniaturization of mechanical production are two important themes to industrial world. However, combination between these two themes, that is micro-tools wear and its characterization, is not regulated by any ISO normative and literature about it only offers a few unstandardized approaches. This thesis is set within this context, providing a solid approach for verifying and characterizing micro-tools through automatic algorithms. In order to do this, it has been necessary to scan 3D points clouds of new and worn tools and then compare them through Matlab functions, so as to obtain significant results. An analysis of state of the art of traditional tool wear and of focus variation, a measuring method used to scan points clouds, is the starting point of this thesis. Subsequently, a detailed description of proposed micro-tools wear verification procedure and used Matlab functions with their theoretical fundaments are shown. These functions guarantee a completely automated verification process. Results emerging from an analysis made on real micro-tools will show that usual wear parameters, such as flank and crater wear, are not suitable to describe wear in micrometric tools.

L'usura degli utensili e la miniaturizzazione delle lavorazioni meccaniche sono due tematiche molto importanti per il mondo industriale. La combinazione delle due, ovvero l'usura dei microutensili e la sua caratterizzazione, non è però regolata da nessuna normativa ISO e la letteratura in merito offre solo approcci non standardizzati. In tale contesto si inserisce questo elaborato, nel quale si andrà a proporre e a dettagliare un approccio robusto per la verifica e la caratterizzazione dell’usura di microutensili tramite algoritmi automatici. Per fare ciò sarà necessario acquisire le nubi di punti degli utensili nuovi e usurati in 3D per poi confrontarle ed analizzarle tramite specifiche funzione di Matlab in modo tale da avere risultati significativi. Il punto di partenza sarà una analisi dello stato dell’arte dell’usura degli utensili tradizionali e della focus variation, metodologia di misura utilizzata per l’acquisizione delle nuvole di punti. Verranno successivamente descritti la procedura proposta per la verifica dello stato di vita di microutensili, le funzioni di Matlab utilizzate ed il loro fondamento teorico. Le funzioni sviluppate garantiranno una completa automazione del processo di verifica e le conclusioni a valle delle analisi svolte su microutensili reali suggeriranno che i classici parametri utilizzati in questo campo, ovvero i labbri e i crateri di usura, non sono applicabili ad utensili di dimensioni micrometriche.