در این تحقیق اثر افزودن نانو ذرات سیلیکا بر اعوجاج محصولات نازک با مجرای تزریق مرکزی به صورت تجربی مطالعه شد. ابتدا ترکیبات پلی پروپیلن با افزودن نانو ذرات سیلیکا با درصدهای 2.5 و 5 و 7.5 و 10 به روش ذوبی تولید شد. در مرحله بعد، با قالب گیری تزریقی ترکیبات مختلف در دو شرایط تنظیمی متفاوت، نمونه های مورد نظر تولید شد. فشار مذاب درون قالب در دو نقطه مختلف، یکی در مجاورت مجرای تزریق و دیگری در انتهای مسیر حفره قالب، اندازه گیری شد و میزان اعوجاج در قطعات قالبگیری شده از ترکیبات مختلف تعیین گردید. نتایج بدست آمده در این تحقیق نشان داد که در قالبگیری دیسک نازک، میزان فشار در مجاورت مجرای تزریق بسیار زیاد و همچنین اختلاف فشار و تراکم مواد در نقاط نزدیک و دور از مجرای تزریق، شدید است. بطوریکه این اختلاف زیاد در تراکم منجر به اعوجاج بالایی گردید. نتایج اندازه گیری فشار نشان داد که فشار اعمال شده به سنسور تا لحظه باز شدن قالب ادامه می یابد. علاوه بر این، با اندازه گیری ضخامت دیسک ها مشاهده گردید که ضخامت دیسک ها در مقایسه با ارتفاع محفظه قالب افزایش یافته است. این می تواند به دلیل تورم و رفتار ویسکوالاستیک مواد پلیمری باشد. نتایج تجربی اندازه گیری فشار نشان داد که با افزودن نانو ذرات سیلیکا به پلیمر خالص، اختلاف حداکثر نیرو و همچنین اختلاف انتگرال پروفیل فشار-زمان بین نقطه 1 نزدیک به مجرای تزریق و نقطه 2 دور از مجرای تزریق، کاهش می یابد. این رفتار را می توان، با در نظر گرفتن نتایج آزمون mfi ، به افزایش شاخص سیلان مذاب با افزایش مقدار نانو ذرات سیلیکا نسبت داد. معیار کنترلی که برای اندازه گیری اعوجاج بکار برده شد مقدار خطای تختی (flatness error) سطح دیسک بود و مشاهده گردید که با افزودن نانو ذرات سیلیکا، مقدار اعوجاج کاهش می یابد. دلیل کاهش اعوجاج با افزایش درصد نانو ذرات سیلیکا را می توان به افزایش استحکام کششی و خمشی کاهش شاخص سیالیت مذاب و در نتیجه ی آن کاهش اختلاف فشار در نواحی مختلف نسبت داد .

اندازه‏گیری پره‏های توربین بعنوان قطعات مهم و پرکاربرد در صنایع نیروگاهی در کلیه مراحل طراحی، بهینه‏سازی و مهندسی معکوس آن نقش کلیدی ایفا می‏کند. تجهیزات و روشهای مختلفی برای اندازه‏گیری و نقطه‏برداری چنین سطوح پیچیده‏ای توسعه یافته است. تکنولوژی‏های اندازه‏گیری در قالب روش‏های تماسی و غیرتماسی به کمک دستگاه‏های اندازه‏گیری مختصات cmm و دوربین‏های ویژه مورد استفاده قرار می‏گیرند. دقت و هزینه اندازه‏گیری از پارامترهای مهمی می‏باشند که برای انتخاب روش اندازه‏گیری مناسب، مد نظر قرار می‏گیرند. در این پروژه، به منظور بررسی دقت اندازه‏گیری روش‏های مختلف تماسی و غیرتماسی، چهار روش مختلف تماس نقطه‏ای با دستگاه cmm zeiss prismo 7 و پروب تحریک تماسی atak، اسکن تماسی با دستگاه renishaw cyclone 2 و پروب اسکن تماسی renishaw sp600m، اسکن لیزر نقطه‏ای با دستگاه renishaw cyclone 2 و پروب اسکن لیزر نقطه‏ای wolf&beck otm-3، و روش لیزر خطی با استفاده از دستگاه zscanner 700، برای اندازه‏گیری و داده‏برداری از سطح یک پره ردیف اول توربین گازی فریم 5 مورد استفاده قرار گرفتند. ابر نقاط حاصل در نرم‏افزارهای سطح‏سازی به صورت سه‏بعدی مدل‏سازی گردید. با آنالیز پارامترهای اندازه‏گیری و پارامترهای طراحی پره‏توربین در ابرنقاط و سطوح حاصل، دقت اندازه‏گیری روش‏های مذکور برای مهندسی معکوس پره توربین، به صورت مقایسه‏ای مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفتند. با توجه به نتایج بررسی‏های صورت گرفته و جمع بندی کلی، ترتیب دقت سیستم‏ها به این صورت تعیین گردید که ابتدا تحریک نقطه‏ای zeiss دارای بیشتر دقت، سپس لیزر خطی zscanner 700، اسکن لیزر نقطه‏ای wolf&beck otm-3 و در نهایت اسکن تماسی renishaw sp600m با کمترین دقت عملیاتی در میان چهار سیستم مورد بررسی قرار دارند. یکی از مشکلات روش‏های اسکن تماسی، خطای ناشی از پروب این تجهیزات می‏باشد که باعث عدم ثبت صحیح نقطه تماس و در نتیجه بروز خطا در اندازه‏گیری می‏گردد. به منظور حذف این خطا، راه حل نوینی معرفی و با بکارگیری آن بر روی ابرنقاط دستگاه اسکن تماسی، نتایج مناسبی حاصل گردید. همچنین، بررسی پارامترهای رقابتی بازار برای روش‏های مورد استفاده در این تحقیق، پژوهشی است که برای ارائه راهکاری جهت تسهیل در انتخاب روش اندازه‏گیری سه بعدی بررسی شده و نتایج حاصل از آن به صورت نمودارهایی برای انتخاب سیستم اسکن بر مبنای پارامترهای رقابتی بازار ارائه گردیده است.

لرزه یک ارتعاش خود تحریک است که می تواند در حین عملیات ماشینکاری بوجود آید و یک محدودیت جدی برای بهره وری و کیفیت سطح قطعه کار به حساب می آید. لرزه اثرات مخرب زیادی دارد که از جمله آنها می توان به کیفیت پایین سطح ماشینکاری شده، دقت غیر قابل قبول، صدای بیش از حد ماشینکاری، سایش غیر متناسب سطح ابزار، صدمه به ماشین ابزار، کاهش نرخ براده برداری، افزایش هزینه و بسیاری موارد دیگر اشاره کرد. دستگاه سنگ یکی از ماشین ابزارهای مهم صنعت می باشد که برای رساندن قطعه کار به کیفیت مناسب سطح و دقت قابل قبول استفاده می شود. از آنجا که در عملیات سنگزنی دقت و کیفیت سطح بسیار مهم می باشد، بنابراین وجود ارتعاشات باعث عدم کارایی فرایند سنگزنی خواهد شد. بنابراین عدم وجود لرزه در سنگزنی یکی از موارد بسیار مهمی است که باید به آن توجه داشت. چون هدف از انجام این پایان نامه بررسی پایداری دینامیکی ماشین سنگ تخت در مقابل ارتعاشات خود تحریک لرزه می باشد، بنابراین پارامترهای دینامیکی دستگاه سنگ تخت، مورد استفاده قرار می گیرند که برای بدست آوردن آنها از تست آنالیز مودال استفاده می شود. در این پایان نامه ابتدا در مورد تجهیزات و روشهای انجام تست آنالیز مودال بحث شده و سپس تست آنالیز مودال تجربی بر روی دستگاه سنگ تخت مدل armstanok ساخت کشور شوروی سابق انجام گرفت. در این تحقیق با توجه به امکانات آزمایشگاهی موجود از روش تست single-point و حالت roving accelerator بهره گرفته شده است. برای تحلیل نتایج اطلاعات بدست آمده از تست مودال تجربی از نرم افزار mescope ves که یکی از قدرتمندترین نرم افزارها جهت تحلیل داده های تست آنالیز مودال است، استفاده شد. برای انجام تحلیل، فایل های uff ساخته شده توسط نرم افزار pulse labshop نیاز بود. نمودارهای پاسخ فرکانسی به نرم افزار pulse labshop توسط دستگاه آنالیز مودال داده می شود که در این نرم افزار نقاط و جهات تحریک و پاسخ نمودار بدست آمده تعریف می شود و فایل uff را که قابل تحلیل توسط نرم افزار mescope ves است ایجاد شود. چون در دستگاه سنگ تخت میز بر روی پایه قرار گرفته است و صلبیت بالایی دارد بنابراین در ارتعاشات تمرکز بر روی کلگی دستگاه سنگ تخت می باشد که بصورت خمشی ارتعاش می کند. بنابراین برای تمرکز و دقت بیشتر بر روی کلگی نیز آنالیز مودال جداگانه ای انجام گرفت. همچنین چون انجام تست آنالیز مودال تجربی هزینه بر است و امکان انجام آن به خاطر امکانات لازم در همه جا مقدور نمی باشد بنابراین می توان از مدل المان محدود و تست مودال در محیط نرم افزاری نیز بهره جست. به همین منظور در این پایان نامه تست آنالیز مودال توسط نرم افزار المان محدود نیز انجام گرفته است. برای تست مودال توسط نرم افزار المان محدود ابتدا یک مدل در نرم افزار طراحی catia تهیه شده و به نرم افزار ansys وارد می شود. در این نرم افزار نیز با تعریف شرایط تکیه گاهی، مواد تشکیل دهنده، شرایط مش زنی و همچنین نوع روش حل تست مودال، آنالیز مودال بر روی مدل انجام گرفت. با انجام تحلیل مودال توسط نرم افزار ansys فرکانسهای طبیعی و شکل مودهای ارتعاشی مدل محاسبه شده اند. برای ارزیابی صحت مدل المان محدود با استفاده از نتایج تست مودال تجربی باید فرکانس های طبیعی و شکل مودهای ارتعاشی حاصل از مدل المان محدود و تست مودال تجربی با یکدیگر مقایسه شوند. مقایسه فرکانسهای طبیعی مدل المان محدود و تست مودال تجربی حاکی از نزدیکی نتایج با یکدیگر است. که اختلاف ناچیز بوجود آمده ناشی از عدم مدل سازی دقیق ابعاد دستگاه، عدم مدل سازی دقیق جنس و شرایط اتصالات و تکیه گاهی، وجود خطا در وسایل تست آنالیز مودال تجربی و امکانات محدود تست آنالیز مودال تجربی از جمله عدم وجود شتاب سنجهای متعدد و لرزشگر بزرگ می باشد. در بخش دیگر این پایان نامه بر روی معادلات ارتعاش حاکم بر روی مدل سازه مورد مطالعه بحث شده است. از آنجاییکه در طرف دوم معادله ارتعاشی نیروهای سنگزنی وجود دارد، به نیروهای سنگزنی نیز بر اساس مدلهای ریاضی و آزمایشات تجربی پرداخته شده است. در نیروهای سنگزنی ضرایب ثابتی وجود دارد که بدست آوردن این ضرایب مستلزم انجام آزمایشات تجربی می باشد که از آزمایشات تجربی انجام گرفته توسط محققان قبلی استفاده شد. سپس با مشخص شدن هر دو سمت معادله ارتعاشی و معادلات حاکم بر پایداری فرایند سنگزنی، معادله پایداری مربوط به نمودار پایداری بدست آمد. نمودار پایداری مرز بین منطقه پایدار و عاری از ارتعاش و منطقه ناپایدار ماشینکاری را مشخص می کند. بعبارت دیگر، دیاگرام پایداری نشان می دهد که برای یک قطعه از جنس خاص، حداکثر عرض برشی در یک سرعت مشخص چه مقدار می تواند باشد تا فرایند پایدار بماند. به این ترتیب می توان حداکثر سرعت برشی و حداکثر عرض برشی را به نحوی تعیین کرد که فرایند ماشینکاری پایدار باشد. با استفاده از روابط حاکم بر پایداری فرایند سنگ زنی و نتایج تست مودال تجربی توسط برنامه ای که در محیط نرم افزار matlab نوشته شده است نمودار های پایداری بدست آمد. بعد از بدست آمدن نمودار پایداری برای اطمینان از صحت این نمودار های یک سری تست شتاب سنجی در حین فرایند سنگ زنی انجام شد. در این تست ها نقاطی از نمودار انتخاب شدند و تحت آن شرایط عمل سنگ زنی انجام گرفت و نتایج مشاهده شده صحت نمودار پایداری بدست آمده را نشان داد.

برای دست یابی به حرکت های دقیق در مکانیزم ها و ماشین آلات صنعتی، دقت در مراحل ساخت و مونتاژ آن دستگاهها و همچنین کالیبراسیون دستگاه پس از ساخت از نکات بسیار کلیدی می باشد. ولی بروز خطا در این مراحل غیر قابل اجتناب است. از این رو پیدا کردن مقادیر این خطاها و جبران سخت افزاری یا نرم افزاری آنها می تواند تنها راه حل ممکن برای افزایش دقت مکانیزم ها و ماشین آلات باشد. بدین منظور، تحقیقات بسیاری در زمینه آنالیز خطا و انجام عمل جبران خطا در ماشین ها صورت گرفته است. بنابراین بدلیل وجود دانش و شناخت کافی از نوع و نحوه ایجاد خطاها و چگونگی تشخیص آنها در ماشین های متداول، روش های کالیبراسیون جامع و استانداردی برای این نوع ماشین ها به صورت استانداردهایی بوجود آمده و استفاده می شود. با افزایش کاربردهای صنعتی رباتیک، بازوهای سینماتیکی موازی و به خصوص مکانیزم استوارت، تحقیق و مطالعه روی زمینه های مختلف عملکردی این مکانیزم ها به یک نیاز ضروری تبدیل شده است. این مکانیزم ها بدلیل وجود خواصی مانند صلبیت، دقت و ظرفیت تحمل نیرو و گشتاور بالاتر نسبت به مکانیزم های سری اهمیت بیشتری یافته اند. اما در این نوع مکانیزم ها بدلیل ساختار مکانیکی پیچیده زنجیره های حرکتی ناپیوسته ایجاد شده و در نتیجه موجب افزایش منابع خطایی و پراکندگی نامشخص این منابع در فضای کاری دستگاه می شود. تا به امروز عدم وجود کاربردهای صنعتی کافی مکانیزم های موازی و به خصوص مکانیزم استوارت موجب گردیده است که نوع و نحوه ایجاد و توزیع منابع خطایی موجود در این مکانیزم ها به خوبی شناخته نشده و در نتیجه روش کالیبراسیون استاندارد و کاملی برای مکانیزم استوارت وجود نداشته باشد. در مکانیزم استوارت یا هگزاپاد با تغییر طول هر یک از پایه ها به میزان مورد نظر، سکوی متحرک آن به موقعیت مورد نظر انتقال داده می شود. از سکوی متحرک این مکانیزم در عمل می توان به عنوان میز ماشین ابزار استفاده کرد. موقعیت دهی صحیح زمانی به درستی انجام می گیرد که هیچ خطایی در سیستم وجود نداشته باشد. اما معمولاً خطاهایی در اجزاء مکانیزم وجود دارند که باعث می شوند میز ماشین ابزار در مسیر دلخواه و پیش بینی شده حرکت نکند. بدین منظور در این پایانامه مدل سینماتیکی ایده آل و واقعی مکانیزم استوارت با در نظر گرفتن تمام منابع خطایی محتمل شامل خطاهای سینماتیکی و خطاهای ساخت و مونتاژ قطعات میز هگزاپاد و خطاهای حرکتی مربوط به آنها، با استفاده از روش جدیدی بر اساس انتقال مراکز مختصات و روند جدیدی مطابق قانون دناویت- هارتنبرگ مورد مدل سازی قرار گرفته شده است. در مرحله اول با در نظر گرفتن مدل خطای ایده آل و واقعی مکانیزم مورد مطالعه، معادلات مربوطه به صورت تئوری بدست خواهند آمد. سپس برنامه محاسبه خطاها در نرم افزار matlab برنامه نویسی خواهد شد. خطای موقعیتی نهایی سکوی متحرک با استفاده از دو روش حل سینماتیک مستقیم با حل نیوتن- رافسون و روش دیفرانسیلی سینماتیکی مستقیم بدست خواهد آمد. این دو روش با استفاده از نتایج بدست آمده از شبیه سازی مورد مقایسه قرار خواهد گرفت و سریع ترین و دقیق ترین روش از میان آنها در حالات مختلف مورد بررسی قرار گرفته خواهد شد. همچنین تأثیر هر یک از منابع خطایی در موقعیت پذیری سکوی متحرک بررسی خواهد شد. در این قسمت نحوه تاثیر نواحی مختلف فضای کاری هگزاپاد روی دقت موقعیت پذیری نهایی نیز مورد بررسی قرار می گیرد. سپس به منظور تهیه یک ابزار مناسب برای بررسی خطاها و صحه گذاری بر برنامه نوشته شده شبیه سازی کامل مکانیزم در نرم افزار catia انجام خواهد شد.

در این تحقیق تأثیر ارتعاشات آلتراسونیک ابزار مسی روی مشخصه های خروجی در فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی آلیاژ ti-6al-4v بررسی می شود. ارتعاشات آلتراسونیک ابزار، شدت جریان و زمان روشنی پالس پارامترهای ورودی فرآیند و نرخ براده برداری، سایش نسبی ابزار، پایداری فرآیند و سلامتی سطح (زبری سطح، ضخامت لایه ی سفید و تشکیل میکرو ترک های سطحی) از مشخصه های خروجی می باشند. برای مطالعه سلامتی سطح قطعات از میکروسکوپ الکترونی روبشی(sem) و دستگاه پراش اشعه ایکس(xrd) استفاده گردید. نتایج حاصله نشان می دهد، ارتعاشات آلتراسونیک ابزار با افزایش تعداد پالس های نرمال و کاهش پالس های آرک و مدار باز باعث افزایش قابل ملاحظه نرخ براده برداری می شود. همچنین نتایج بدست آمده نشان می دهد، با بکارگیری ارتعاشات آلتراسونیک ابزار در حالت پرداختکاری(جرقه با انرژی پایین) دانسیته ترک ها و سایش ابزار کمتر شده و در حالت خشن کاری ( جرقه با انرژی بالا) ضخامت لایه سفید، دانسیته ترک ها و سایش نسبی ابزار افزایش می-یابد

در سالهای اخیر، روشهای متنوعی برای ماشینکاری مواد سخت توسط محققان ارائه شده است. در ماشینکاری مواد سخت(فولاد باسختی hrc 65-45، سوپر آلیاژها و آلیاژهای تیتانیم) سایش ابزار یک پدیده طبیعی است که منجر به شکست و معیوب شدن قطعه کار می شود. ماشینکاری هیبریدی ترکیبی از ماشینکاری سنتی با سیستم خنک کاری برودتی با گرم کردن موضعی قطعه کار می باشد. خنک کاری برودتی برای کاهش دمای فصل مشترک بین ابزار و قطعه کار استفاده می شود. بدینگونه با کاهش دمای مربوط به سایش ابزار عمر ابزار افزایش می یابد. در حالیکه با گرم کردن موضعی قطعه کار توسط یک منبع حرارتی باعث نرم شدن و کاهش استحکام تسلیم قطعه کار در مقابل ابزار برشی می شود. در این پژوهش عمر ابزار به صورت تجربی مورد آزمایش قرار گرفته و میزان نیروی وارد شده به ابزار توسط نرم افزار deform 3d که برمبنای روش المان محدود می باشد شبیه سازی شده و در نهایت مکانیزمهای سایش در ماشینکاری اینگونه فولادها مورد بررسی قرار می گیرد. آزمایشات تجربی و عددی بر روی ماشینکاری هیبریدی نشان می دهد عمر ابزار بیشتری و نیروی وارد بر ابزار کمتری نسبت به ماشینکاری مرسوم حاصل می شود. در ماشینکاری هیبریدی روند سایشی ابزار شیب کمتری به خود می گیرد و عمر ابزار تا % 250-150نسبت به ماشینکاری مرسوم افزایش پیدا می کند.

پیشرفت در زمینه ایجاد مدل های تحلیلی پلاستیسیته و مدل سازی اجزای محدود در زمینه ماشین کاری، باعث شده تا توانایی پیش بینی پدیده های فیزیکی و مکانیکی، از قبیل نیرو، دما و تنش های ایجاد شده در فرآیند ماشین کاری میسر گردد. با این حال، دقت و قابلیت اطمینان این پیش بینی ها به نوع مدل بنیادی تنش سیلان ماده بستگی دارد. معادله بنیادی انتخابی، نحوه تغییر شکل پلاستیک ماده را تعیین می کند. پارامترهای معادلات که برای هر ماده منحصر به فرد است و از طریق روش های مختلفی به دست می آیند، دقت تحلیل عددی را تعیین می کنند. در این پژوهش پارامتر های مربوط به نرخ کرنش و دمای معادله بنیادی جانسون-کوک در فر آیند ماشین کاری با استفاده از تکنیک بهینه سازی سیمپلکس نلدر- مید به دست آمده است. برای محاسبه پارامتر ها، شبیه سازی المان محدود در نرم افزار آباکوس انجام گرفته و داده های به دست آمده با داده های تجربی مقایسه می گردد. سپس پارامترهای فرض شده در معادله به نحوی تغییر داده می شوند که تفاوت اطلاعات تجربی و محاسبه شده در مقایسه بعدی کاهش یابد. این روال تا زمانی که تفاوت به حداقل برسد، ادامه می یابد. تغییر پارامترها برای رسیدن به نتیجه مطلوب از طریق تکنیک بهینه سازی عددی توابع چند متغیره سیمپلکس صورت می گیرد. برای پیوند دادن تکنیک بهینه سازی عددی با نرم افزار المان محدود، زبان برنامه نویسی پایتون به کار گرفته شد. نتیجه آن الگوریتمی است که به طور خودکار پارامترها را به طور صحیح تغییر داده و شبیه سازی انجام و محاسبات با مقادیر تجربی مقایسه می شود. اگر این مقایسه در محدوده مجاز تعیین شده نباشد، فرایند دوباره تکرار می شود تا آنجا که تفاوت اندازه گیریها کمینه گردد. به این طریق پارامتر های معادله با دقت بالایی تعیین می گردند.

در سال های اخیر, مدل سازی و پیش بینی زبری سطح مورد توجه بسیاری قرار گرفته است. مشکل اصلی چگونگی رسیدن به اندازه گیری های قابل اعتماد و واقعی زبری سطح قطعه کار است. یکی از این روش های اندازه گیری سیستم بینایی است. از مزیت های این روش نسبت به روش های تماسی می توان به عدم تماس با قطعه-کار, امکان بررسی تمام نقاط سطح, دقت بالاتر و امکان بازرسی به هنگام اشاره نمود. بنابراین هدف ما در این تحقیق استقاده از داده های سیستم بینایی برای رسیدن به اندازه گیری قابل قبول پارامترهای زبری با استفاده از شبکه ی چندجمله ای بر روی زبری سطح می باشد. در این تحقیق یک روش بینایی برای اندازه گیری زبری سطح قطعات در عملیات تراشکاری پیشنهاد شد. ابتدا ماشینکاری قطعه در شرایط مشخص صورت پذیرفت و تصویربرداری از قطعه در حال ماشینکاری توسط دوربین دیجیتال انجام شد. سپس تصاویر جهت پردازش به نرم افزار labview انتقال یافته و پردازش شدند. نمودار سطح خاکستری و مقادیر انحراف استاندارد در این مرحله به دست آمدند. میزان زبری سطح از ویژگی های بافت تصویر (فرکانس قله ی اصلی f_1 ، مربع میزان مولفه اصلی f_2 ، انحراف استاندارد سطح خاکستری std ) حاصل می شود. جهت دستیابی به این مقادیر ار تبدیل فوریه استفاده شد. پس از به دست آمدن مقادیر f_1, f_2 و std, میزان زبری سطح با قرار دادن این مقادیر در معادلات چند جمله ای عددی که از شبکه ی چند جمله ای به-دست آمده است, حاصل می شود. جهت بررسی صحت نتایج کسب شده, از روش تماسی سوزنی جهت اندازه گیری زبری سطح استفاده شد. در نهایت, مقایسه ی مقادیر حاصل از دو روش اختلاف ناچیزی را نشان داد که صحت روش بینایی مود استفاده را اثبات نمود.

مکانیزم های موازی در بسیاری از علوم مهندسی وزمینه های صنعتی به صورت چشمگیری مورد استفاده قرار می گیرند. زمینه هایی نظیر ماشین کاری، مترولوژی، شبیه ساز پرواز، شبیه ساز زلزله، تجهیزات پزشکی و غیره از آن جمله اند. مکانیزم پیشنهادی در این تحقیق نوعی ماشینابزار با مکانیزم موازی چهار درجه آزادی (سه درجه خطی و یک درجه دورانی) می باشد که به عنوان ماشین اندازه گیری نیز می تواند مورد استفاده قرار گیرد. مکانیزم های موازی در مقایسه با مکانیزم های سری دارای مزیت هایی همچون سفتی و دقت بیشتر، نسبت بار به وزن بیشتر و مانورپذیری دینامیکی بهتر هستند. از طرفی محدودیت هایی همچون فضای کاری کمتر، وجود نقاط تکین در فضای کاری و سیستم کنترلی پیچیده از جمله نقاط ضعف این مکانیزم ها محسوب می شود. در این پروژه هدف تحلیل فضای کاری و تکینگی مکانیزم پیشنهادی و انتخاب مناسب ترین ساختار برای آن است. بدین منظور ابتدا روابط سینماتیکی مستقیم و معکوس این مکانیزم به دست آمده و سپس الگوریتمی برای محاسبه فضای کاری و یافتن نقاط تکین مکانیزم پیشنهادی ارائه می شود. سپس با بررسی پیکربندی های مختلف برای مکانیزم و تحلیل فضای کاری و تکینگی این پیکربندی ها، ساختاری که اهداف مورد نظر را ارضا نماید، به عنوان ترکیب بندی مناسب انتخاب می گردد و صحت محاسبات انجام گرفته، در نرم افزارهای soidworks و matlab بررسی می شود.

در این تحقق روابط سینماتیکی، دینامیکی و ارتعاشاتی یک مکانزم موازی با شش درجه آزادی مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. تحلیل سینماتیک و دینامیک معکوس مکانیزم مورد نظر گرفتن تمامی نیروهای گرانشی ، اصطکاکی، کریولیس، اینرسی و نیروهای خارجی با استفاده از روش نیوتن-اویلر انجام شده است. باتوجه بانیکه در مقالات متعدد ارایه شده توسط محققان معادلات دینامیکی مکانیزم مورد نظر در نتیجه کاربرد فرضهایی برای ساده سازی پیچدگی مساله دارای برخی اشکالات فنی و علمی موجود در تحقیقات پیشین ارایه شده است. معادلات دینامیکی بدست آمده در کار حاضر از نقطه نظر تیوریک ، دقیقتر از معادلات دینامیکی حاصل از مطالعات پیشین می باشند. مدلسازی سینماتیکی و دینامیکی مکانیزم مورد نظر با برنامه نویسی در محیط نرم افزار matlab انجام شده و اختلاف میان نتایج بدست آمده از این تحقیق و کارهای پیشین مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. ارتعاشات آزاد مکانیزم به دو روش تحلیل و اجزا محدود مورد مطالعه قرار گرفته و فرکانسای طبیعی برای دامنه گسترده ای از تغییرات پیکربندی مکانیزم محاسبه شده اند. در روش تحلیل از جرم پایه ها صرفنظر شده و فقط استهلاک و سفتی معادل آنها در دستگاه معادلات ارتعاشی مربوط به سکوی متحرک در نظر گرفته شده است. در روش اجزا محدود نیز تحلیل مودال مکانیزم در محیط workbench نرم افزار ansysانجام شده است. جرم و لختی سکوی متحرک و بار روی آن از جمله متغیرهایی هستند که موجب تغییر در ماتریس جرم سکو می شوند. تغییر در موقعیت و جهتگیری سکو نیز موجب تغییر در ماتریسهای استهلاک و سفتی آن می شود. بدین ترتیب با توجه به نقش متعیرها و عومل مذکور در تغییر فرکانسهای طبعی در هر دو روش فرکانسهای طبیعی شکل مودهای مکانیزم برای موقعیتها و جهتگیریهای مختلف سکو در فضای کاری و با درنظر گرتفن جرمهای روی آن بررسی شده اند. با در نظر گرفتن نیروی خارجی اعمال شده روی سکوی متحرک بصورت یک نیروی سینوسی متغیر بازمان و با فرکانس و دامنه ثابت ارتعاش اجباری سکو با دو روش تحلیلی و اجزا محدود بررسی قرار گرفته و میزان جابجاییهاونوسانهای سکو در جهات محتلف حرکتی و با هر دو روش محاسبه شده اند. از آنجاییکه شناخت رفتار ارتعاشی و بخصوص پاسخ اجباری مکانیزم حین عملیات ماشینکاری حایز اهمیت ویژه ای در جلوگیری از بروز پدیده تشدید می باشد بامدلسازی نیروهای هارمونیک حاصل از عملیات فرزکاری، ارتعاش اجباری مکانیزم تحت نیروهای هارمونیک خشتکاری و پرداختکاری در روشهای فرزکاری مخالف و موافق مورد مطالعه قرار گرفته و دامنه ارتعاشات و فرکانسهای تشدید حاصل از این نیروها نیز محاسبه شده اند. با شناخت فرکانسهای تشدید و دامنه نوسانات سکو دراثر نیروهای ماشینکاری اعمال شده روی آن موقعیتهای مختلفی که قرار گیری سکو در انها موجب بروز ناپایداری دینامیکی سیستم می شود مورد بررسی قرار گرفته ودر نهایت موقعیتهای مناسب برای قرار گیری مرکز سکوی متحرک در شرایط مختلف ماشینکاری ارایه شده است.

ربات های موازی به طور گسترده در صنعت برای موقعیت دهی و جهتگیری دقیق استفاده می شوند. آنها دارای مزایایی از قبیل سرعت، دقت و سفتی بالا هستند. مکانیزم مورد مطالعه در این پایان نامه مکانیزمی با چهار درجه آزادی است (سه حرکت خطی و یک حرکت دورانی) که می تواند در ماشین های ابزار یا دستگاه های اندازه گیری به کار رود. در این مکانیزم با حرکت محرک های خطی به میزان مورد نظر، سکوی متحرک به موقعیت مورد نظر انتقال داده می شود. موقعیت دهی صحیح زمانی به درستی انجام می گیرد که هیچ خطایی در سیستم وجود نداشته باشد. اما معمولاً خطاهایی در اجزاء مکانیزم وجود دارند که باعث می شوند سکوی متحرک در مسیر دلخواه و پیش بینی شده حرکت نکند. بدین منظور در این پایان نامه مدل سینماتیکی ایده آل و واقعی مکانیزم چهاردرجه آزادی با در نظر گرفتن تمام منابع خطایی محتمل شامل خطاهای سینماتیکی و خطاهای ساخت و مونتاژ قطعات و خطاهای حرکتی مربوط به آنها، با استفاده از روش جدیدی بر اساس انتقال مراکز مختصات مورد مدل سازی قرار گرفته شده است. در مرحله اول با در نظر گرفتن مدل خطای ایده آل و واقعی مکانیزم مورد مطالعه، معادلات مربوطه به صورت تئوری بدست آمده و سپس برنامه محاسبه خطاها در نرم افزار matlab برنامه نویسی شده است. سپس خطای موقعیتی نهایی سکوی متحرک با استفاده از روش حل سینماتیک مستقیم با حل نیوتن- رافسون بدست آمده است. همچنین تأثیر هر یک از منابع خطایی در موقعیت پذیری سکوی متحرک و نحوه تاثیر نواحی مختلف فضای کاری مکانیزم روی دقت موقعیت پذیری نهایی نیز مورد بررسی قرار گرفته است. سپس به منظور تهیه یک ابزار مناسب برای بررسی خطاها و صحه گذاری بر برنامه نوشته شده شبیه سازی کامل مکانیزم در نرم افزار catia انجام شده و نتایج بدست آمده تأیید شده است.

میز دوار یکی از اجزای مهم ماشین های ابزار می باشد. اجزاء و مکانیزم های مورد استفاده در میزهای دوار بسیار دقیق و متنوع هستند. مکانیزم های حرکتی پنوماتیکی، محرک غلتکی، محرک مستقیم و چرخدنده ی حلزونی از آن جمله اند. مکانیزم های نامبرده شده هرکدام مزایا و معایبی در کاربرد ماشین های ابزار دارند. ولی مکانیزم چرخدنده ی حلزونی یک مکانیزم رایج در بین سازندگان ماشین ابزار است، که دقت موقعیت دهی بالا را فراهم می کند و یکی از معایب آن این است که، وقتی خلاف جهت بارگذاری به حرکت در می آید، دقت کاهش می یابد. در این پایان نامه میز دوار با مکانیزم چرخدنده ی حلزونی برای ربات ماشین ابزار پنج درجه ی آزادی طراحی شده است. میز دوار به عنوان محور دورانی پنجم ماشین ابزار محسوب شده و برای نگه داشتن قطعه کار و دوران همزمان آن با چهار محور دیگر استفاده می¬شود. در این تحقیق ابتدا طراحی تمام قطعات نظیر موتور، چرخدنده ها و غیره، برای یک ابعاد مشخصی از میز و با نیروهای وارد شده مشخص، انجام شده است. نیروهای وارده به میز با توجه به نیروهایی که در حین کارکرد ماشین ابزار وجود دارند، محاسبه شده و طراحی میز بر مبنای آن ها انجام گرفته است. سپس برای بررسی میزان تغییرشکل ها و کیفیت طراحی انجام شده و صحه گذاری بر مراحل طراحی، مدل میز در نرم افزار ansys ایجاد و تحلیل شده است. در نهایت ساخت نمونه ی آزمایشگاهی با استفاده از میز دوار دستی آماده، مطابق با مکانیزم طراحی شده در این پایان نامه انجام گرفته است. همچنین تحلیل سفتی در نرم افزار ansys نیز روی مدل نهایی انجام شده که نتایج آن نشان می دهد، که در بارگذاری روی میز، تغییر شکل ها و خطاهای متوسط حاصل از آن0.000030 می باشد.

مصرف انرژی کمتر، آلودگی هوای کمتر، ابعاد کوچکتر و هزینه های ساخت کمتر از مزایای خودروهای سه چرخ نسبت به خودروهای چهارچرخ و ظرفیت حمل بار کمتر و احتمال واژگونی بیشتر هنگام عبور از پیچها از معایب آنها می باشد. در این پژوهش، پایداری جانبی و واژگونی یک سه چرخه خوابیده انسان- محرک تدپل موسوم به «آخار» به روش نظری و عددی در حالت پایا مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. هدف از این پژوهش، یافتن پارامترهای طراحی موثر بر معیارهای سنجش پایداری (نرخ یاء و شتاب آستانه واژگونی)، میزان تاثیر هر کدام و مقادیر بهینه برای هر یک از پارامترها جهت افزایش هر دو نوع پایداری در سه چرخه می باشد. برای تحلیل پایداری جانبی و رفتار سمتی، از مدل دوچرخ با دو درجه آزادی و برای تحلیل واژگونی از آستانه واژگونی شبه استاتیکی استفاده شد. برای شبیه سازی عددی حرکت گردشی سه چرخه نیز نرم افزار قدرتمند adams به کار گرفته شد. داده های مورد نیاز از سه طریق: نرم افزار، نتایج ارائه شده توسط محققین و اندازه گیری مستقیم از روی سه چرخه بدست آمد. نتایج نشان دادند که : - مدل دوچرخ با دو درجه آزادی در سرعتهای پیشروی پایین، با نتایج شبیه سازی سازگار است ولی با افزایش سرعت و زاویه فرمان اختلاف دو روش بیشتر می شود. مهمترین علت این افزایش اختلاف، عدم لحاظ انتقال جانبی بار نرمال در محور جلویی سه چرخه در مدل دوچرخ است. - تحلیل شبه استاتیکی واژگونی، شتاب واژگونی بیشتری در مقایسه با شبیه سازی دینامیکی بدست می دهد. این اختلاف ناشی از عدم لحاظ حرکت یاء در تحلیل است. حرکت یاء باعث ایجاد حرکت رول شده و به واژگون شدن خودرو کمک می¬کند. - فاصله عرضی چرخهای جلو از هم و ارتفاع مرکز ثقل، تاثیر به مراتب بیشتری بر پایداری واژگونی دارند تا بر پایداری جانبی. تاثیر جرم خودرو و سفتی جانبی تایرهای جلو و عقب نیز بر پایداری جانبی به مراتب بیشتر از تاثیر آنها بر پایداری واژگونی است. لذا می توان با افزایش فاصله عرضی چرخهای جلو و سفتی جانبی تایرهای جلو و کاهش ارتفاع مرکز ثقل، جرم خودرو و سفتی جانبی تایر عقب، هر دو نوع پایداری را همزمان در سه چرخه افزایش داد.

طراحی یکی از زمینه¬های بسیار مهم در مهندسی مکانیک می¬باشد. در طراحی سازه¬ی ماشین-ابزارها فاکتور مهمی که طراح باید مدنظر قرار دهد سفتی سازه می¬باشد. عوامل زیادی در سفتی نهایی سازه¬ی طراحی شده تأثیرگذار هستند که از مهمترین آنها می¬توان به جنس ماده¬ی انتخابی برای سازه و شکل مقاطع استفاده شده برای قسمت¬های مهم سازه مانند ستون¬ها، بسترها و غیره اشاره نمود. در این تحقیق معیار انتخابی برای طراحی سازه معیار سفتی در نظرگرفته شده است زیرا سازه¬ی طراحی شده در این تحقیق سازه¬ی ربات ماشین ابزار بوده و دقت عملیات ماشینکاری در این ربات حائز اهمیت فراوانی است. همچنین طراحی به گونه¬ای انجام شده که با انتخاب مناسب مواد و شکل سازه¬¬ی بدنه، بتوان بیشترین سفتی و کمترین وزن را برای سازه¬ی ماشین-ابزار بدست¬آورد. بدین منظور ابتدا از بین مقاطع متداول در طراحی سازه، مناسب¬ترین شکل مقطع برای هر قسمت از سازه با توجه به محل قرارگیری آنها، وزن سازه و غیره انتخاب و در ساخت سازه مورد استفاده قرارگرفته است. اتصالات تماماً از نوع پیچ و مهره استفاده شده است تا امکان تنظیمات و مونتاژ دقیق اجزاء به یکدیگر وجود داشته باشد. سپس به منظور بررسی و تحلیل سفتی سازه¬ی طراحی شده، با استفاده از روابط تئوری و مقاومت مصالحی تغییرشکل خمشی و پیچشی سازه در اثر اعمال نیروهای فرضی ماشینکاری در سه جهت مختلف بررسی شده است. همچنین به منظور صحه¬گذاری بر نتایج تحلیل، بدنه¬ی سازه با روش اجزاءمحدود و با استفاده از نرم¬افزار ansys مدلسازی و تحلیل شده و نتایج شبیه¬سازی و تحلیل تئوری باهم مقایسه شده است که نتایج آن حاکی از تغییرشکل خمشی سازه به میزان 0.14734 میلیمتر در راستای محور x-x و 0.14764 میلیمتر در راستای محور y-y در اثر اعمال نیروی 250 نیوتن در سه جهت x، y و z به ابزار ربات¬ می¬باشد. در نهایت پس از تکمیل مراحل طراحی، سازه¬ی ربات به صورت عملی ساخته شده و به منظور بررسی صحت نتایج طراحی و اطمینان از دقت کارکرد سازه¬ی ربات، آزمایشهای عملی با اعمال بارگذاری روی بدنه¬ی سازه و اندازه¬گیری میزان تغییرشکل¬های خمشی سازه، انجام شده است. نتایج نشان می¬دهد که با اعمال حدود 250 نیوتن نیروی خارجی در سه جهت، که به عنوان حداکثر نیروی ماشینکاری روی بدنه می¬باشد، 0.15 میلیمتر در راستای محور x-x و 0.17 میلیمتر در راستای محور y-y، تغییرشکل خمشی در سازه اتفاق می¬افتد.

در این رساله یک مکانیزم هیبریدی جدیدی مورد بررسی قرار گرفته است که بتواند علاوه بر دارا بودن مزایای مکانیزم استوارت، معایب آن خصوصا فضای کاری و نقاط تکین در محدوده فضای کاری را نیز تا حدود زیادی کاهش دهد. این ربات هیبریدی از 2 مکانیزم استوارت مشابه که به صورت سری بهم متصل شده و زنجیره باز سینمانیکی ایجاد کرده اند، تشکیل شده است. بدین ترتیب علاوه بر افزایش قابل ملاحظه فضای کاری ربات، امکان فرار از نقاط تکین ربات در داخل فضای کاری نیز به نحو مطلوبی مقدور می گردد. لذا پس از معرفی ساختار ربات هیبریدی جدید، روابط سینماتیکی موقعیت، سرعت و شتاب ربات هیبریدی برحسب مختصات، سرعت و شتاب تعمیم یافته استخراج و رفتار سینماتیکی این ربات جدید شبیه سازی شده است. همچنین جهت تحلیل سینماتیک مستقیم در این رساله، الگوریتم حذفی جدیدی برای ربات هیبریدی پیشنهاد گردید که با استفاده از این الگوریتم، معادلات سینماتیکی ربات کاهش مرتبه داده شد و این معادلات کاهش مرتبه داده شده به روش هموتوپی حل شده اند. در ادامه، با استفاده از اصول طراحی ایزوتروپیک فضایی، طراحی ایزوتروپیک ربات هیبریدی انجام و ساختاری جدید برای ربات هیبریدی پیشنهاد شده که ربات با این ساختار دارای حداقل نقاط تکین خواهد بود. در این رساله تحلیل دینامیک معکوس ربات هیبریدی با استفاده از روش لاگرانژ-اویلر انجام گردیده و شبیه سازی دینامیکی جهت بدست آوردن سهم هر کدام از ترم های اینرسی، کریولیس، گریز از مرگز، گرانشی و اصطکاکی صورت پذیرفت. با توجه به ملاحظاتی که در تحلیل دینامیک ربات انجام شده، روابط حاصل از تحلیل دینامیکی از دقت بالایی برخوردار هستند. در ادامه نیز جهت کنترل ربات در فضای مفصلی برای ردیابی مسیر، دو کنترل pid بر اساس مدل دینامیکی و gpc بر اساس خطی سازی لحظه ای برای این ربات طراحی و شبیه سازی گردید. در انتها نیز جهت صحه سنجی نتایج حاصل از تحلیل سینماتیک مستقیم و ارزیابی الگوریتم پیشنهادی، ربات هیبریدی مذکور طراحی و ساخته شده و بکمک پردازش تصویر و سنسور imu نتایج تجربی سینماتیک موقعیت ربات استخراج شد.

چدنها به علت قابلیت ریختهگری بالا، استحکام فشاری خوب، قابلیت جذب ارتعاش، ارزانی مواد اولیه و قیمت تمام شده یکی از پرکاربردترین مواد مورد استفاده در صنایع می باشند. ولی با توجه به تنوع چدن ها و ساختار های مختلفی که با انجام عملیات حرارتی گوناگون بر روی چدن ها بدست می آید، هر یک از آنها مقاومت فرسایشی مختلفی از خود نشان می دهند. بنابراین تعیین جنس و پارامتر های بهینه جهت دستیابی به بیشترین مقاومت به سایش فرسایشی از نیازهای اساسی اکثر صنایع می باشد. در این پژوهش تاثیر فشار و زاویه برخورد ذرات ساینده بر روی نرخ فرسایش و تنش پسماند چدن های خاکستری، adi و pdi به صورت تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. برای انجام آزمایشهای تجربی از یک دستگاه سند بلاست و از فشار هوا جهت شتابدار کردن ذرات ساینده استفاده گردید. در بررسی نرخ فرسایش این چدن ها مشاهده گردید که با تغییر زاویه برخورد ذرات ساینده نرخ فرسایش به شدت تغییر می کند. در زوایای پایین (15-30درجه)، چدن adi بیشترین مقاومت فرسایشی را از خود نشان داد در حالی که در زوایای برخورد بالا (75-90 درجه)، چدن pdi مقاومت فرسایشی بهتری داشت. همچنین چدن خاکستری در تمامی زوایای برخورد نرخ فرسایش بالاتری را نسبت به چدن های دیگر از خود نشان داد. با توجه به تصاویر گرفته شده توسط میکروسکوپ الکترونی علت اصلی نرخ فرسایش شدید در چدن خاکستری را می توان تشکیل سریع میکرو ترکها در دیوارههای جانبی و نوک گرافیتهای آزاد دانست. با افزایش فشار پاشش ذرات ساینده مشاهده گردید که در تمامی نمونه ها نرخ سایش افزایش می یابد، ولی شکل منحنی و زاویه مربوط به بیشترین نرخ فرسایش ثابت باقی می ماند. در این پژوهش میزان تنش پسماند سطحی نمونه ها به روش پراش اشعه ایکس مورد بررسی قرار گرفت که چدن خاکستری کمترین تنش پسماند و چدن adi بیشترین تنش پسماند را در خود ذخیره کرده بودند.

با وجود برخی از برتریهای خصوصیات مکانیکی سرامیک ها در مقایسه با فلزات، سرامیک ها به دلایلی به ندرت در کاربردهای مکانیکی و مهندسی یافت می شوند.یکی از مهمترین این دلایل وجود محدودیت در شکل دهی و بخصوص محدودیت شکل دهی قبل از تف جوشی می باشد، این پدیده ایجاد قطعات با هندسه پیچیده را محدود و دستیابی به دقت ابعادی و پرداخت سطح را مشکل می سازد. از اینرو عمدتاّ از روش سنگ زنی استفاده می شود. ولی سختی سرامیک ها، سنگ زنی را بامشکل مواجه می سازد و هزینه عمده ساخت قطعات سرامیکی عمدتاّ مربوط به براده برداری آنها می باشد. ولی به دلیل نیاز به تلرانس های بالا و پرداخت سطح خوب که در قطعات سنگ زنی شده امکان پذیر است، انجام سنگ زنی سرامیک ها در برخی از قطعات ضروری می باشد. اولویت دیگر سنگ -زنی این است که می توان از آن به عنوان روشی برای ایجاد اشکال و سطوح پیچیده استفاده کرد.در این پایان نامه دو نوع خاص از سرامیک های اکسیدی و روش سنگ زنی آنها مورد مطالعه -قرار گرفته و سعی شده است تا پارامتر بهینه سنگ زنی بدست آید بطوریکه روشهای مورد استفاده بتواند کیفیت سطح بالاتر و دقت ابعادی بهتر و مصرف بهینه ابزار یا فرسایش کم چرخ سنگ رابدست آورد. طبق تحقیقات انجام گرفته پارامترهایی که بیشترین تاثیر را بر روی کیفیت سطح در قطعات سنگ زنی شده می گذارد شامل عمق بار و مواد خنک کاری است. در سنگ زنی برخی از مواد مثل فولاد استفاده از مواد خنک کاری موجب بالا رفتن کیفیت سطح می شود، ولی در بعضی دیگر مانند چدن سنگ زنی بدون مواد خنک کاری کیفیت سطح بهتری را ایجاد می کند. بنابراین برای مشخص شدن تأثیر استفاده از مواد خنک کاری آلیاژهای سرامیکی بااستفاده وبدون استفاده از مواد خنک کاری سنگ زنی شده اند تا بهترین گزینه از نظر کیفیت سطح بدست آید. همچنین تأثیر عمق باردهی در کیفیت سطح و میزان فرسایش چرخ سنگ مورد ارزیابی قرار گرفته است.نتایج تحقیق نشان داد که با افزایش عمق بار همچنین با استفاده از مواد خنک کاری کیفیت سطح بهبود پیدا کرد و فرسایش چرخ سنگ اندازه گیری شده در این پایان نامه به دلیل اندازه کوچک قطعه آزمایش ناچیز بود که در اندازه گیری فرسایش برای چرخ سنگ مشاهده نشد.

در این پروژه، یک ربات موازی جدید با چهار درجه آزادی پیشنهاد شده است. با استفاده از طراحی و تحلیل فضای کاری، مناسب ترین طرح ممکن برای مکانیزم مورد نظر محاسبه و بدست آمده است. برای این منظور ابتدا روابط سینماتیکی مکانیزم، استخراج و ماتریس ژاکوبین مکانیزم نیز بدست آمده است. سپس با استفاده از الگوریتم جستجو، فضای کاری آن محاسبه شده است. با استفاده از تحلیل ماتریس ژاکوبین و بدست آوردن نقاط تکین و ضرایب چالاکی محلی و کلی مکانیزم، در حالت های مختلف از پیکربندی دستگاه، طرح نهایی از مناسب ترین ساختار مکانیزم که دارای بالاترین کیفیت عملکرد، از نظر سفتی و چالاکی، خواهد بود، ارائه شده است.

در این پایان نامه طراحی اجزاء و تحلیل سفتی ربات موازی چهار درجه آزادی که دارای سه درجه آزادی خطی و یک درجه آزادی دورانی است انجام شده است. در ابتدا یک مدل از ربات مذکور پیشنهاد و تمام اجزاء مکانیکی آن جهت ایجاد حرکت های مورد نیاز پیشنهاد و نقشه شماتیک آن در نرم افزار سالید ورکس ترسیم شده است. سپس جهت بررسی خصوصیات عملکردهای پیشنهادی و انتخاب بهترین ترکیب بندی، روابط سینماتیکی، استاتیکی و سفتی مورد مطالعه و تحلیل قرار چرفته است. تحلیل سینماتیکی معکوس در این قسمت به عنوان پایه تمام محاسبات در ابتدا انجام گرفته و سپس تحلیل نیروی استاتیکی که توزیع نیرو را در اجزاء مختلف ربات مشخص می کند انجام شده است.

ابزارهای برشی در طول فرآیند ماشینکاری قطعات صنعتی ممکن است سائیده شوند. برای جلوگیری از وارد شدن صدمه به قطعه کار در حین ماشینکاری خصوصا در عملیات پرداخت کاری نهایی لازم است ابزار برشی قبل از رسیدن اندازه سائیده گی به مقدار مشخص تعویض گردد. روشهای تشخیص سایش ابزار به صورت مستقیم و غیر مستقیم می باشد. امروزه روش های غیر مستقیم مانند آنالیز سیگنال های صوتی و ارتعاشی و درجه حرارت وغیره مورد توجه محققین قرار گرفته است. در این تحقیق از روش تحلیل صوت بدلیل فراهم آوردن حجم بالایی از اطلاعات و سهولت در اندازه گیری و کسب داده ها و هزینه پایین، استفاده شده است.

در ابتدا، طراحی مجموعه میز با ترسیم نقشه های شماتیک، شامل رویه میز، فریم، کشویی ها و شاسی انجام شده و قطعات در نرم افزار کتیا مدل سازی سه بعدی شده است. هم چنین تمامی قطعات مکانیکی مورد نیاز، نظیر الکتروموتور، چرخ دنده ها و سایر قطعات با توجه به نیروهای ماشین کاری اعمال شده و وزن قسمت های متحرک و الحاقات آن، محاسبه و انتخاب شده است. سپس به منظور بررسی سفتی، مجموعه میز در نرم افزار انسیس مدل سازی و تحلیل جابجایی و تغییر شکل های آن انجام گردیده است.

چکیده: مکانیزم های موازی بدلیل دقت، سفتی، تکرارپذیری، تحمل نسبت بار به وزن بالا، در صنعت محبوبیت یافته اند. تضمین دقت حرکتی این نوع رباتها، نیازمند اندازه گیری موقعیت و جهت گیری سکوی متحرک ربات در فضای کاری آن، به کمک یک ابزار اندازه گیری خارجی، جهت انجام پروسه کالیبراسیون سینماتیکی ربات می باشد. از میان انواع ابزارها و روشهای متداول اندازه گیری موقعیت و جهت گیری رباتها، استفاده از علم بینایی ماشین، دارای مزایا و اولویتهایی نظیر هزینه کم و کاربرد آسان می باشد. از این رو در این تحقیق، برای اندازهگیری مذکور، یک سامانه اندازه گیری بر پایه علم بینایی ماشین طراحی و مورد استفاده قرار گرفته است. ابزار آزمایشگاهی مورد استفاده در این پژوهش یک دوربین استریو می باشد که به رایانه متصل بوده و تصویربرداری از طریق نرم افزاری مربوط به دوربین انجام می شود. هم چنین پردازش اطلاعات، شامل استخراج ویژگی، تطابق استریو و دنبال کردن تصاویر در دو موقعیت مختلفِ هدف و در نهایت کسب ماتریس چرخش و بردار جابجایی بین دو موقعیت مختلف سکوی متحرک ربات در محیط نرم افزاری متلب پیاده سازی شده است. پروسه کالیبراسیونِ دوربین به جهت کسب پارامترهای ذاتی و خارجی، در جعبه ابزار کالیبراسیون دوربین در محیط نرم افزار متلب انجام شده است. از چند پاره خط به عنوان ویژگی، برای شناسایی تصویر و استخراج اطلاعات موقعیت و جهت گیری آن استفاده شده و به این منظور از یک هدف با نشانه مثلثی ادامه چکیده: استفاده شده است. سپس با جابجایی سکوی متحرک و موقعیت دهی آن در فواصل مختلفی نسبت به دوربین(با فواصل و زوایای مختلف) تصویربرداری انجام شده و مراحل پردازش تصویر در سامانه طراحی شده، انجام شده است و ماتریس دوران و بردار جابجایی هر جفت موقعیت دلخواه نسبت به هم به دست آمده است. برای بررسی صحت و دقت روش اندازه گیری استفاده شده در این پژوهش، از دو موقعیت کاملا مشخص سکوی متحرک که قبلا توسط گیجهای اندازه گیری تنظیم شده اند و در آنها موقعیت و جهت گیری سکو مشخص است، به روش انتخاب شده در این پژوهش، عکس برداری شده و پس از پردازش اطلاعات، مقدار اختلاف روش اندازه گیری حاضر بدست آمده است که نتیجه، 74/1 میلی متر(برای جابجایی) و 32/2 درجه(برای چرخش) را نشان می دهد، و این خطا، برای روش بینایی ماشین، یک نتیجه نسبتا خوب می باشد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.