نقش دستگاه‌های کنترل عددی رایانه‌ای در طراحی وسایل نقلیه

نوع مقاله: مقاله علمی ترویجی

نویسندگان

1 گروه مهندسی برق، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

2 استادیار، گروه مهندسی برق، دانشگاه صنعتی ارومیه، آذربایجان غربی، ایران

چکیده

طراحی وسایل نقلیه از جمله مهم‌ترین مراحل تولید محصول در صنایع خودروسازی است. امروزه پیشرفت تکنولوژی موجب افزایش تقاضا برای دسترسی به وسایل نقلیه مدرن شده است. در این راستا، طراحی وسایل نقلیه در به‌روزرسانی ویژگی‌های بصری و تجهیزات محصول، به منظور افزایش راحتی و ایمنی سرنشینان، نقش بسزایی دارد. کیفیت و ظاهر مطلوب از جمله عوامل تأثیرگذار در فروش موفق محصولات هستند. به همین دلیل شرکت‌های تولیدکننده وسایل نقلیه توجه ویژه‌ای به مقولهٔ طراحی می‌کنند. در این مقاله به چالش‌های موجود در روند طراحی وسایل نقلیه پرداخته شده که چگونه تعامل بین رشته‌های مختلف می‌تواند محدودیت‌های طراحی موجود را برطرف نماید. سطوح به‌کار رفته در وسایل نقلیه از دقت و ظرافت طراحی مطلوبی برخوردار هستند و موضوع استفاده از دستگاه‌های کنترل عددی رایانه‌ای پنج محور در تحقق این امر تأثیرگذار است. با استفاده از نتایج بدست آمده می‌توان گفت که کاهش مدت زمان فرآیند طراحی و افزایش کیفیت سطوح به‌کار رفته دو عامل مهم در بهره‌وری طرح هستند. در پایان مشخص می‌شود که توسعهٔ ابزار مورد نیاز می‌تواند مدت زمان فرآیند طراحی را بهینه و محدودیت‌های ناشی از قابل ساخت بودن طرح را حذف کند.

کلیدواژه‌ها


[1] Jinsong, Bao, Yuan, Guangchao, Xiaohu, Zheng, Jianguo, Zhang, and Xia, Ji. A data driven model for predicting tool health condition in high speed milling of titanium plates using real-time scada. Procedia CIRP, 61:317–322, 2017.

[2] Bailey, David and Wright, Edwin. Practical SCADA for industry. Elsevier, 2003.

[3] Dao, Phong B., Staszewski, Wieslaw J., Barszcz, Tomasz, and Uhl, Tadeusz. Condition monitoring and fault detection in wind turbines based on cointegration analysis of scada data. Renewable Energy, 116:107 – 122, 2018. Realtime monitoring, prognosis and resilient control for wind energy systems.

[4] Boyer, Stuart A. SCADA: supervisory control and data acquisition. International Society of Automation, 2009.

[5] Okazaki, Yuichi, Mishima, Nozomu, and Ashida, Kiwamu. Microfactory—concept, history, and developments. Journal of manufacturing science and engineering, 126(4):837– 844, 2004.

[6] Pan, Jeh-Nan and Li, Chung-I. New capability indices for measuring the performance of a multidimensional machining process. Expert Systems with Applications, 41(5):2409– 2414, 2014.

[7] Wang, Teng, Lu, Guoliang, and Yan, Peng. Multi-sensors based condition monitoring of rotary machines: An approach of multidimensional time-series analysis. Measurement, 134:326 – 335, 2019.

[8] Tang, Hwahsing. Method for rapid forming of a ceramic work piece, April 17 2001. US Patent 6,217,816.

[9] L. J. I. I. James, C. Stahl. Rapid manufacturing group llc. methods and software for reducing machining equipment usage when machining multiple objects from a single work-piece, 2019. U.S. Patent Application 15/871,191.

[10] Koren, Yoram. Computer control of manufacturing systems. McGraw-Hill New York et al., 1983.

[11] Valentino, James and Goldenberg, Joseph. Introduction to computer numerical control (CNC). Prentice Hall Englewood Cliffs, 2003.

[12] Hu, Q., Chen, Y., Yang, J., and Zhang, D. An analytical c3 continuous local corner smoothing algorithm for fouraxis computer numerical control machine tools. Journal of Manufacturing Science and Engineering, 140:15, 2018.

[13] Ye, Y., Hu, T., Yang, Y., Zhu, W., and Zhang, C. A knowledge based intelligent process planning method for controller of computer numerical control machine tools. Journal of Intelligent Manufacturing, pp. 1–17, 2018.

[14] Impeller machining. Online, March 2018. http://deccanew.com/impeller-machining.php.

[15] Wikipedia contributors. Automotive design — Wikipedia, the free encyclopedia, 2020. [Online; accessed 5-April2020].

[۱۶] رحیم‌نژاد باغچه جوقی, شبنم و سعیدی گوگرچین, حامد. صنعت خودرو درپی راه‌حل‌هایی برگرفته از طبیعت. مجله علمی ترویجی انجمن مهندسان مکانیک ایران, 23(95):60--70, 2014.

[17] Eissen, Koos and Steur, Roselien. Sketching: drawing techniques for product designers. Bis, 2007.

[۱۸] نوآوران: ارج نهادن به استعدادها. هفته نامه ایران خودرو, 299:43, 1392.

[۱۹] طراحی: آینده را باید پیش‌بینی کنیم. هفته نامه ایران خودرو, 341:28--30, 1393.

[20] Piegl, Les and Tiller, Wayne. The NURBS book. Springer Science & Business Media, 2012.

[21] Renault terzor autonomous future. Online, February 2018. https://www.designboom.com/technology/renaulttrezor-concept-electric-autonomous-10-01-2016/.

[22] Krause, F-L and Lüddemann, J. Virtual clay modelling. in Product Modeling for Computer Integrated Design and Manufacture, pp. 162–175. Springer, 1997.

[23] George, G., Dragos, T., Alexandru, D., and Dragos, L. P. 3d model based process in automotive industry. In Applied Mechanics and Materials, 880:151–156, 2018.

[24] Automobile design: Specialized cnc milling and measuring machines for the automobile design studios. Online, 2018. http://tarus.com/machines/vehicle-design/#foobox1/9/Ford-Mustang-Clay-Model-Tarus-Machine.jpg.

[25] Tesla roadster clay model design. Online, February 2018. https://www.teslarati.com/tesla-roadster-clayprototype-design-process-hawthorne/tesla-roadster-claymodel-design/.

[26] What is 5-axis? Online, February 2018. http://www.5- axis.org/.

[27] Hurco north america. Online, March 2018. http://www.hurco.com/pages/default.aspx.

[28] The what, why and how of 5-axis cnc machining. https://www.engineering.com/ AdvancedManufacturing/ArticleID/11930/ The-What-Why-and-How-of-5-Axis-CNC-Machining. aspx, March 2018.

[29] Kuncan, M., Kaplan, K., and Ertunc, H. 5 axis cnc tire surface prototype machine. in 3rd International Symposium On Innovative Technologies In Engineering And Science ISITES.

[30] Elber, Gershon and Cohen, Elaine. Second-order surface analysis using hybrid symbolic and numeric operators. ACM Transactions on Graphics (TOG), 12(2):160– 178, 1993.

[31] Jerard, Robert B, Angleton, JM, Drysdale, Robert L, and Su, Peter. The use of surface points sets for generation, simulation, verification and automatic correction of nc machining programs. in Proceedings of NSF Design and Manufacturing Systems Conference (Tempe, Arizona, pp. 143– 148, 1990.

[32] Li, X. X., Li, W. D., , and H, F. Z. A multi-granularity nc program optimization approach for energy efficient machining. Advances in Engineering Software, 115:75–86, 2018.

[33] Marciniak, Krzysztof. Influence of surface shape on admissible tool positions in 5-axis face milling. Computer-Aided Design, 19(5):233–236, 1987.

[34] Elber, Gershon. Freeform surface region optimization for 3-axis and 5-axis milling. Computer-Aided Design, 27(6):465–470, 1995.

[35] Fish, R. 5-axis freeform surface milling using piecewise ruled surface approximation. Journal of Manufacturing Science and Engineering, 119:383, 1997.

[36] Bo, P. and Barton, M. On initialization of milling paths for 5-axis flank cnc machining of free-form surfaces with general milling tools. Computer Aided Geometric Design, 71:30–42, 2019.