سیستم های شناسایی فیچرهای ماشین کاری چند دهه ای است که بعنوان یکی از ماژول های اساسی برای خودکارسازی سیستم های برنامه ریزی فرآیند مطرح شده اند. متدهای مختلفی برای شناسایی فیچرها ارائه شده اند که هرکدام دارای محدوده کاربردی و کمبودهای مشخصی می باشند. در این پایان نامه، که از سه بخش اصلی تشکیل شده است، متدهای نشانه مبنا و گراف مبنا هسته اصلی سیستم شناسایی خودکار فیچرها را تشکیل داده اند. در بخش اول، متد نشانه مبنا بصورت مجزا و با استفاده از جستجوی مستقیم در فایل ورودی برای شناسایی استفاده شده است. در این سیستم با تکیه بر ایده ای نو، انواع فیچرهای متداول در ساخت بر اساس تعداد بصورت نزولی و بر اساس جهت دسترسی شان در همه جهات اصلی شناسایی و ارائه شده اند. در بخش دوم، از متد ترکیبی گراف مبنا و نشانه مبنا برای شناسایی استفاده شده است که در آن، گراف تماسی صفت گذاری شده از مدل قطعه ی ورودی تشکیل شده و شناسایی فیچرهای ماشین کاری بر اساس تجزیه-ی آن و استفاده از متد نشانه مبنا انجام شده است. استفاده از این دو متد بصورت ترکیبی با استفاده از ارائه یک مدل تئوری بهبودیافته ی تجزیه در این بخش، قابلیت شناسایی انواع فیچرهای ایزوله، اکثر حالات فیچرهای برخوردی و فیچرهای پیشرفته را در مدل های چندوجهی و استوانه ای برای سیستم فراهم نموده است. در مرحله پس پردازش، هرکدام از فیچرهای شناسایی شده بر اساس جهت دسترسی شان مرتب سازی شده و تست قابلیت دسترسی نیز برای هرکدام انجام می گردد. در بخش نهایی نیز، با استفاده از برقراری ارتباط شبه خودکار بین فضای طراحی مجازی و ماشین تراش کنترل عددی، یک قطعه ی نمونه حاوی چند نوع فیچر تولید گردیده است.

ماشین ابزار هگزاپاد یک ربات موازی است که بر اساس سکوی استوارت کار میکند. این مکانیزم از ابتدای اختراع آن توسط استوارت تا کنون کاربرد زیادی در صنایع مختلف از جمله هوافضا، پزشکی،نظامی و غیره داشته است. دقت در موقعیتدهی سکوی بالایی در مکانیزم هگزاپاد بسیار مهم است. یکی از عواملی که باعث کاهش دقت میشود وجود لقی در مفاصل کروی میباشد. اگرچه وجود لقی از طرفی ساخت و مونتاژ مکانیسم را ساده میکند، از سوی دیگر اثرات نامطلوب مانند صدا، ارتعاش و عدم دقت در بر خواهد داشت. همچنین اثرات خطا در موقعیت و جهت برای لینکها از اثرات نامطلوب ناشی از لقی میباشد. در اینجا هدف بررسی میزان تاثیر لقی مفاصل بر روی موقعیتدهی سکوی متحرک بالایی درون فضای کاری هگزاپاد و محاسبه خطای موقعیتدهی میز هگزاپاد ناشی از لقی مفاصل میباشد. به این منظور ابتدا سینماتیک معکوس و مستقیم و سرعت ماشین ابزار هگزاپاد تحلیل و بررسی شد و برنامه آن ها در نرمافزار متلب نوشته و اجرا شد. سپس با کمک رابطهی ژاکوبین سرعت، ارتباط بین بار خارجی وارد بر سکوی متحرک بالایی و نیروهای وارد بر پایهها به دست آمد. با تجزیه و تحلیل نیروها در پایههای هگزاپاد و اندازهگیری لقی مفاصل کروی، بر اساس تئوری اصل کار مجازی و به کمک روابط ریاضی تاثیر لقی موجود در مفاصل کروی بر روی موقعیتدهی سکوی متحرک بالایی به دست آمد. همچنین با کمک روابط سینماتیک معکوس در فضای کاری مورد نظر برای هگزاپاد به منظور جلوگیری از فروپاشی مکانیزم در هنگام بروز خطاهای نرمافزاری و سختافزاری ماشین هگزاپاد و همچنین نگهداری پایه ها در هنگام دمونتاژ دستگاه یک نگهدارنده مکانیکی طراحی و ساخته شد. در پایان از طریق آزمایشهای عملی از دو روش پردازش تصویر و اندازهگیری با دوربین تئودولیت به بررسی و تائید نتایج به دست آمده از تئوری پرداخته شده است.

ماشین ابزارهای هگزاپاد نسل جدیدی از ماشین های ابزار می باشند که محققین به خاطر نیاز به دقت ها و سرعت های بالای ماشینکاری به آن ها روی آورده اند. تولید نرم افزار cnc و تولید حرکت برای این ماشین ابزارها به دلیل تفاوتی که با ماشین ابزارهای سنتی دارد از اهمیت بالایی برخوردار می باشد. در این تحقیق نرم افزار cnc برای تولید مسیر حرکت هایی بر مبنای حرکت دایره ای برای ماشین ابزار هگزاپاد نوشته شده است. این نرم افزار با استفاده از زبان برنامه نویسی c# .net نوشته شده است. ورودی نرم افزار کدهای استاندارد ماشینکاری می باشد که می تواند به صورت دستی یا فایل متنی وارد شود. نرم افزار به کار رفته برای ماشین ابزار هگزاپاد از سه جزء نرم افزاری تشکیل شده که شامل واحد مفسر، واحد میانیاب و واحد سینماتیک معکوس می باشد. از جمله مشکلاتی که در بحث کار با ماشین هگزاپاد وجود دارد و تاثیر زیادی روی دقت آن دارد، حرکت غیر خطی ماشین هگزاپاد می باشد. هگزاپاد بدلیل آنکه موقعیت میز خود را با توجه به حرکت پایه ها تامین می کند، هنگام حرکت از نقطه ای به نقطه دیگر، حرکت خطی پایه ها مسیر حرکت میز را بین آن دو نقطه بر روی یک منحنی قرار می دهد. این ویژگی حرکتی باعث ایجاد خطای غیر خطی در دستگاه هگزاپاد می شود. از جمله روش های کم کردن این خطا و بالا بردن دقت حرکتی دستگاه هگزاپاد میانیابی و شکستن مسیر حرکت به طول هایی کوچکتر است. به طوری که هم سرعت ماشین کاری، بدلیل زیاد شدن تکه ها کم نشود و هم میزان خطا بیش از حد مجاز نگردد. در این تحقیق با افزودن میانیابی های مربوط به انواع حرکت های دایره ای و هلیکال به افزایش قابلیت های حرکتی مربوط به واحد میانیاب پرداخته ایم. با توجه به اینکه در ماشین های cnc دقت میانیابی تاثیر مستقیم روی دقت ماشین دارد، از این رو در این تحقیق از روش توستین بهبود یافته برای میانیابی حرکت دایره ای و هلیکال استفاده شده است. نتایج حاصل از نرم افزار توسط محیط-های شبیه سازی مورد بررسی قرار داده ودرستی آن بررسی شده است. در ادامه کار با انجام آزمایش-های تجربی خطاهای حرکتی به طور مستقیم از طریق خود دستگاه و استفاده از روش پردازش تصویر(image process) مورد تایید واقع شده است. نتایج حاصل از تئوری و آزمایش دارای همخوانی در حد قابل قبولی می باشد. در انتها دو مورد پیمایش مسیر حرکتی مربوط به پره توربین، که توسط حرکت های دایره ای تقریب زده شده است انجام می گیرد. در این مورد با استفاده از دوربین نقشه برداری اندازه گیری انجام شده است. میزان خطای حرکتی به صورت گراف رنگی از طریق نرم افزار کتیا(catia) نشان داده شده است.

در این تحقیق مساله میانیابی منحنی ها و سطوح آزاد در ماشین ابزار هگزاپاد ارائه شده است. میانیاب ارائه شده قادر است تغییرات سرعت را به شکلی قابل کنترل در زمان واقعی و در یک بازه زمانی میانیابی محدود کند. مساله ای که انگیزه اصلی در این تحقیق بوده است، مساله غیرخطی بودن سینماتیک مستقیم مکانیزم استوارت است که خطای سینماتیکی را در حین میانیابی ایجاد می کند. همچنین مساله تقارن در فضای کاری و مسیرهای متقارن مورد بررسی قرار گرفته است. نشان داده شده است که فضای کاری ماشین هگزاپاد ساخته شده و استفاده شده در این تحقیق دارای سه محور تقارن است، که مسیرهای متقارن نسبت به آنها مشخـص می شوند. رابطه تحلیلی محاسبه خطای سینماتیکی و مشتق آن ارائه شده است. یافتن ریشه معادله مشتق خطای سینماتیکی ارائه شده را می توان برای محاسبه زمان رخداد مقدار بیشینه استفاده کرد. از مدل تحلیلی و تقریبی ارائه شده در این تحقیق برای بررسی خطای سینماتیکی مسیرهای مختلف و اثری که پارامترهای مسیر بر این خطا می گذارند، استفاده شده است. به منظور محاسبه خطای سینماتیکی بیشینه به شکلی ساده تر و سریع تر، روشی بر پایه شعاع متوسط دایره میانی ارائه گردیده است. از روابط ارائه شده برای کنترل و محدود کردن خطای سینماتیکی ناشی از غیرخطی بودن مکانیزم در زمان واقعی در یک بازه زمانی میانیابی استفاده شده است. همچنین مساله میانیابی مسیر عاری از تکینگی در این تحقیق مطالعه شده است. آزمایش هایی به منظور صحت سنجی عملکرد روش های ارائه شده و کنترلر طراحی شده، انجام شده است. میانیاب ارائه شده در آزمایش های عملی برای چند منحنی و یک سطح nurbs بکار گرفته شده است. میانیاب ارائه شده قادر است خطای سینماتیکی ناشی از غیرخطی بودن مکانیزم را محدود کند. در پایان عملکرد میانیاب های ارائه شده در آزمایش های عملی با نتایج شبیه سازی و تحلیلها مقایسه شده است.

وجود مواد آلیاژی، کامپوزیت ها و سوپرآلیاژها که ماشینکاری آنها به روش سنتی مشکل و پرهزینه است، نیاز به ابداع فرآیندهای جدید را افزایش داده است. ماشینکاری به کمک ارتعاشات آلتراسونیک فرآیند جدیدی است که به منظور رفع محدودیت ها و یا بهبود توانایی ماشینکاری توسعه داده شد. تراشکاری به کمک ارتعاشات آلتراسونیک بیضوی یکی از این فناوری ها می باشد که به سر ابزار برشی حرکت ارتعاشی آلتراسونیک بیضوی را می افزاید. این فرآیند مزایای تراشکاری ارتعاشی خطی نظیر کاهش نیروی ماشینکاری، افزایش عمر ابزار، بهبود صافی سطح را ارتقاء می بخشد. طراحی درست دستگاه ارتعاش بیضوی اولین گام مهم و تاثیرگذار برای شناخت دقیق تاثیرات این فرآیند می باشد. برای نیل به این مقصود ابتدا به معرفی تراشکاری به کمک ارتعاشات و انواع دستگاه های ارتعاشی ساخته شده و بررسی آنها پرداخته می شود. دستگاه ارتعاش بیضوی مطلوب برای این فرآیند معرفی و ساخته شد که مشخصاتی نظیر ارتعاش بیضوی با فرکانس 20کیلوهرتز و منطبق با ژنراتور آلتراسونیک موجود، دامنه ارتعاشی در دو راستای سرعت برشی و پیشروی با قابلیت تنظیم آن بترتیب تا 36 و 16 میکرون دارد. مشاهده گردید که تراشکاری به کمک ارتعاشات آلتراسونیک بیضوی موجب کاهش نیروهای ماشینکاری (در بهترین حالت) 82.9% نسبت به تراشکاری ارتعاشی خطی و 92.7% نسبت به تراشکاری سنتی را در شرایط ماشینکاری یکسان دارد.

طرح ریزی فرایند بکمک کامپیوتر (capp) پلی برای یکپارچه سازی طراحی بکمک کامپیوتر (cad) و تولید بکمک کامپیوتر(cam) می باشد که وظایفی همچون تعیین توالی ماشینکاری فیچرها، طرح ریزی ستاپ ها، انتخاب ماشین ابزارها و تعیین پارامترهای ماشینکاری را بر عهده دارد. طرح¬ریزی ستاپ یکی از قسمت های مهم سیستم¬های capp می باشد که وظیفه تعیین ستاپ ها، تعیین توالی ستاپ ها، فیچرهای درون آن و طراحی قیدوبند برای هر یک از ستاپ ها را بر عهده دارد. برای آنکه بتوان طرح¬ریزی فرایند مناسبی را برای قطعه¬کار تنظیم کرد باید اطلاعات طراحی به اطلاعات تولیدی تبدیل شوند. بنابراین در این پژوهش ابتدا روی نحوه¬ی تبدیل اطلاعات طراحی به تولیدی بحث و روشی برای تعیین اطلاعات تولیدی مانند جهت ابزار فیچرها، تعیین تلرانس ها و سطوح مرجع هر یک از فیچرها ارائه شده است. پارامترهای موثر بر تعیین توالی ماشینکاری فیچرها و طرح ریزی ستاپ ها بررسی و قواعدی برای تداخل های هندسی و روابطی برای پیاده¬سازی قیدوبند در طرح¬ریزی ستاپ ها مطرح شده است. یکی از مشکلات اصلی در روش های طرح¬ریزی ستاپ ها، نحوه¬ی برخورد با سیکل هایی است که بین ستاپ ها به وجود می¬آید. بنابراین روش طرح¬ریزی ستاپ جدیدی بر پایه¬ی جایگشت معرفی شده است که علاوه بر سادگی و انعطاف پذیری، هیچ گونه سیکلی بین ستاپ ها از لحاظ رعایت قواعد ماشینکاری ایجاد نمی¬شود. همچنین این روش طرح¬ریزی ستاپ برای تعیین سطوح جاساز و شناسایی سطوح مرجع غیرقابل استفاده برای جاساز هر یک از ستاپ-ها، توسعه داده شده است.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.