آنالیز و طراحی چیدمان نقاط گیره بندی فیکسچر برای قطعات منشوری شکل به کمک کامپیوتر

هدف اصلی هر واحد تولیدی، کاهش هزینه های تولید، افزایش کیفیت محصول و نرخ تولید بالا است. یکی از نیازمندی های رسیدن به این هدف، موضوع طراحی فیکسچر است. کار اصلی فیکسچرها، موقعیت دهی و گیره بندی مناسب برای جلوگیری از جابجایی قطعه کار تحت نیروهای ماشینکاری و نیروهای خارجی است. از نکات مهم در طراحی فیکسچر کارآمد، تعیین بهترین چیدمان عناصر گیره بندی است. روشهای سنتی طراحی فیکسچر، عموماً مبتنی بر تجربه طراح یا استفاده از روش آزمون و خطا است و جوابگوی نیازمندیهای صنعت نیست. بنابراین، روشهای جدیدی بر مبنای اصول علمی در دهه های گذشته گسترش یافته اند. خطاهای به وجود آمده در قطعه کار، رابطه مستقیمی با میزان تغییر شکل آن در نقاط تماس با عناصر فیکسچربندی دارد. هدف محققین، یافتن بهترین چیدمان فیکسچربندی، به منظور کاهش میزان تغییرشکل ایجاد شده در قطعه کار است. بنابراین، روش هایی برپایه بدنه صلب، مکانیک تماس و المان محدود، توسط محققین ارائه شده اند. روش اول و دوم به دلیل ساده سازیهایی که برای حل مسئله اتخاذ می کنند، جواب های قابل اطمینانی را نمی دهند. جواب های بدست آمده توسط روش سوم نسبت به دو روش قبلی، دارای دقت بالاتری است. با این وجود، زمان حل مسئله در این روش، نسبت به دو روش قبلی، طولانی تر است. هدف از این پایان نامه، دستیابی به بهترین چیدمان فیکسچربندی است که منجر به تولید محصولی در محدوده تلورانسی طراحی می شود. این کار، با یکپارچه سازی نرم افزارهای آباکوس و متلب (که الگوریتم ژنتیک در آن نوشته شده بود) انجام شد. تابع هدف، کاهش میزان تغییرشکل قطعه کار (جابجایی گره ها در قطعه کار مش بندی شده) بر اثر نیروهای گیره بندی و ماشین کاری است. در گام اول، مدل مربوطه در آباکوس تحلیل گشته و فایل متنی ایجاد شده، به عنوان ورودی الگوریتم ژنتیک قرار می گیرد. الگوریتم ژنتیک، تغییرات مربوط به چیدمانها را در این فایل متنی اعمال نموده و آن را برای تحلیل مجدد در آباکوس آماده میکند. با اتمام تحلیل، یک فایل خروجی از جابجایی گره های قطعه کار (با فرمت .dat) ایجاد میگردد که برای محاسبه تغییرشکل قطعه کار استفاده میشود. خروجی نهایی الگوریتم ژنتیک، چیدمانی از عناصر فیکسچربندی است که کمترین میزان تغییرشکل در قطعه کار را به همراه دارد. بدین ترتیب، قرار گرفتن قطعه کار در محدوده تلورانسی طراحی نیز تضمین میگردد.