---

---

---

آزمایش پایداری قطعه کار یکی از مراحل اصلی در صحت سنجی سیستم جاسازی و بست در مراحل اولیه طراحی قید و بند است. پایداری قطعات شکل-آزاد در قید و بند متأثر از نیرو-ممانهای وارده از وزن قطعه کار، جاسازها، بست ها و ماشینکاری است. در این مقاله، مدلی تحلیلی برای آنالیز پایداری این قطعات در قید و بندها بر مبنای اصل کمترین اندازه نیروها ارائه می شود. اصل کمترین اندازه نیروها برای قطعات با هندسه شکل-آزاد در قالب یک مسأله بهینه سازی غیرخطی در می آید که حل آن، پایداری قطعه کار را تعیین می کند. بررسی پایداری قطعه کار در هنگام بارگذاری در سیستم جاسازی، محاسبه محدوده پایداری و تحلیل تأثیر فاصله جاسازهای پایه از هم بر روی پایداری قطعه کار شاکله این پژوهش را تشکیل می دهد. نمونه ای از مدل پره توربین به عنوان مطالعه موردی برای آنالیز عملکرد مدل ارائه شده استفاده گردید. بارگذاری این قطعه کار در سیستم جاسازی در قالب مراحل مشخصی طراحی و پایداری قطعه کار تحت اثر نیرو-ممان های وزن و جاسازی در هریک از مراحل بررسی شد. نتایج بدست آمده شامل تعیین محدوده پایداری مدل در محدوده زاویه ای [۳۸-۲۲] درجه بر روی جاسازهای پایه، افزایش پایداری قطعه کار با افزایش فاصله جاسازهای پایه از هم و تأیید طرح جاسازی اصلی با تأیید پایداری قطعه کار در مراحل بارگذاری بود. نتایج، بیانگر توانایی بالای اصل کمترین اندازه ی نیروها برای آنالیز پایداری قطعات شکل-آزاد در ماژول صحت سنجیِ مجموعه فعالیت های طراحی قید و بند به کمک رایانه است.

---

طراحی قید و بند برای قطعات با هندسه شکل-آزاد نیاز به پردازش، محاسبات و هزینه بالاتری نسبت به قطعات چندوجهی دارد. نظر به این که طراحی سیستم جاسازی و بست هسته اصلی سامانه طراحی قید و بند را تشکیل می دهد، در این مقاله روشی تحلیلی برای طراحی سیستم بست به صورت خودکار برای این نوع از قطعات ارائه می شود. طراحی سیستم بست بر مبنای سه اصل اجرا می شود که نقاط اعمال بست از دو اصل اول تعیین شده و توسط اصل سوم، راستی آزمایی می گردد. اصول مذکور شامل کمترین تعداد بست، بیشترین مولفه نیروی بست در راستای اعمال جاسازها و حفظ پایداری استاتیکی قطعه کار در سیستم قید و بند است. پس از ارائه روش مدل سازی ریاضیاتی هریک از این اصول، پیاده سازی نرم افزاری آن ها در محیط یکپارچه طراحی قید و بند به کمک رایانه (توسعه داده شده توسط نویسندگان مقاله) اجرا گردید. سه نمونه مطالعه موردی شامل مدل هایی از قطعات شکل-آزاد حاوی سطوح نربز برای سنجش عملکرد تحلیل پیاده سازی شده استفاده شد. کمترین تعداد بستِ محاسبه شده برای این مطالعات موردی همراه با پایداری قطعه کار در تماس با جاسازهای شش گانه و بست ها، نشان دهنده قابلیت اطمینان بالای روش ارائه شده در طراحی سیستم بست برای قطعات شکل-آزاد بود. قابلیت های طراحی خودکار سیستم بست برای قطعات (فارغ از نوع هندسه آن) و یکپارچه شدن با سایر ماژول های طراحی قید و بند (همچون طراحی سیستم جاسازی) امکان استفاده صنعتی از این سیستم را فراهم می کند.

---

مقادیر نیروهای عکس ­العمل در قید و بندها جزو پارامترهای اساسی در مراحل طرح­ ریزی و طراحی المان­ های قید و بند به شمار می ­رود. مقدار این نیروها در هریک از نقاط جاسازی ثابت نبوده و تابعی از مقدار و جهت نیروی برآیند بست (به عنوان نیروی گذرا) و نیرو و گشتاور ماشین­ کاری (به­ عنوان نیروی فعال) است. از آنجا که بزرگی، موقعیت و جهت نیرو و گشتاور ماشین­ کاری در هر لحظه متغیر است، مطالعه اثر آن بر روی نیروهای عکس ­العمل، فرآیندی پیچیده به شمار می­رود. در این مقاله، یک مدل تحلیلی برای بررسی اثر نیروها و گشتاور ماشین­ کاری بر روی مقادیر برلحظه نیروهای عکس­ العمل در جاسازها ارائه شده است. در این مدل، ابتدا مقادیر و جهت نیروها و گشتاورهای ماشین­ کاری در هرلحظه بر روی مسیر حرکت ابزار محاسبه شده و سپس با استفاده از این پارامترها به­ عنوان ورودی مدل تحلیلی، مقادیر برلحظه نیروهای عکس ­العمل در هریک از جاسازهای شش ­گانه محاسبه شده است. آنالیز المان محدود برای صحت­ سنجی مقادیر پیش ­بینی­شده توسط مدل تحلیلی اجرا شده است. برای این منظور، کدهای لازم نوشته شده و مقادیر نیروهای عکس­العمل بدست­آمده از شبیه­سازی با مقادیر متناظر آن­ها از مدل تحلیلی مقایسه شده است. یک قطعه­کار سه­بعدی با سیستم جاسازی ۱-۲-۳ که تحت عملیات فرزکاری قرار گرفته است، به­عنوان مطالعه موردی برای بررسی کارائی مدل پیشنهادی استفاده شد. بیشینه مقدار خطا در محاسبه نیروهای عکس­العمل از مدل تحلیلی پیشنهادی برابر با ۹/۱۰ درصد بدست آمد که بیانگر دقت بالای نتایج تحلیلی است.

---

با گسترش فناوری ساخت افزایشی، تنوع دستگاههایی که بتوان در محیط های کوچک اداری و تجاری و یا آموزشی مورد استفاده قرار داد بیشتر می‌شود. در این پژوهش هدف ساخت یک چاپگر سه بعدی رومیزی با فناوری تف جوشی انتخابی لیزر است که برای امور پژوهشی قابل استفاده بوده، قطعات آن ساخت داخل بوده و یا از بازار داخلی قابل تهیه باشد و همچنین با نرم افزارهای متن باز رایج چاپگرهای سه بعدی سازگار باشد. چاپگر سه بعدی ساخته شده توانایی کار با انواع پودرهای پلیمری رایج را دارد. علاوه براین به راحتی می‌توان میان افزار دستگاه را با توجه به نیاز پژوهشگر بروزرسانی کرد. این دستگاه با پودر گلوکز، پودر موم پارافین و ترکیبات مواد گرمانرم - سرامیک تست شده و در حال حاضر برای پژوهش‌های ساخت قطعات سرامیکی با تف جوشی انتخابی غیر مستقیم لیزر مورد استفاده قرار می‌گیرد.