پیوندهای مفید
آمار
| تعداد نشریات | 8 |
| تعداد شماره‌ها | 417 |
| تعداد مقالات | 5,494 |
| تعداد مشاهده مقاله | 6,139,967 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 5,381,389 |
مطالعه عددی و تجربی خطای جاسازی قطعه‌کار با هندسه چندوجهی در قید و بند | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| دوره 56، شماره 11، بهمن 1403، صفحه 1555-1574 اصل مقاله (1.42 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2025.23625.7792 | ||
| نویسندگان | ||
| ایمان رشیدی؛ هادی پروز* ؛ مهدی بهرامی؛ ستار حضرتی | ||
| دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران. | ||
| چکیده | ||
| هرگونه تغییر موقعیت و ارتفاع در جاسازهای قید و بند منجر به انحراف قطعه‌کار از موقعیت و جهت ایده‌آل می‌شود. در این پژوهش، یک رویکرد عددی و تجربی برای محاسبه خطای جاسازی قطعه‌کار در قید و بند استفاده شده است. برای اجرای پژوهش، ابتدا مقادیر انحراف خطی و زاویه‌ای قطعه‌کار با اعمال اغتشاش در جاسازها با استفاده از مدل‌سازی عددی در نرم‌افزار آباکوس محاسبه شد. برای صحت‌سنجی نتایج، یک مجموعه آزمایشگاهی شامل یک قید و بند به همراه قطعه‌کار ساخته شد و آزمایش‌های تجربی برای اندازه‌گیری مقادیر جابجایی‌های خطی و زاویه‌ای قطعه‌کار اجرا شد. آزمایش‌های تجربی در دو حالت بدون بست و همراه با نیروی بست انجام شد و هر آزمایش سه بار تکرار شد. در رویه اول آزمایش‌های تجربی، قطعه‌کار در حالت کاملاً افقی قرار داشته و فقط نیروی بست با مقادیر 100، 150، 200، 250، 350 و 500 نیوتن به آن اعمال شد. در رویه دوم، اغتشاش همراه با نیروی بست به قطعه‌کار اعمال شد. با اعمال اغتشاش در جاسازها در هر دو حالت، مقدار جابجایی نقطه مرجع، که ناشی از تغییر شکل و تغییر موقعیت است، اندازه‌گیری شد و با مقادیر متناظر آن از شبیه‌سازی مقایسه شد. با بررسی تمام نتایج، بیشترین مقدار خطای بین نتایج عددی و تجربی برای حالت‌های با و بدون اغتشاش برابر با 9/1% و 14/9% میلی‌متر به‌دست آمد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| آزمایش تجربی؛ خطای جاسازی؛ خطای قید و بند؛ سایش جاساز؛ طراحی قید و بند | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Numerical and Experimental Analysis of Locating Error of a Polyhedral Workpiece in the Fixture | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Iman Rashidi؛ Hadi Parvaz؛ Mehdi Bahrami؛ Sattar Hazrati | ||
| M.Sc., Faculty of Mechanical Engineering, Shahrood University of Technology, Shahrood, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Any change in position of the fixture components can lead to deviations in the workpiece's position and orientation, resulting in a defective product. This study suggests a numerical and experimental approach to calculate the positioning error of the workpiece in the fixture. Initially, the linear and angular components of the workpiece deviation due to disturbances in the locators were calculated using numerical modeling in Abaqus software. An experimental setup was fabricated to validate the numerical results. The experimental tests were conducted to measure the linear and angular components of workpiece deviations. The experiments were performed in two conditions: with and without clamping force, with each experiment repeated three times. Also, the effects of applying clamping force and disturbances to the workpiece and locators were studied on the results. In the first series of tests, the workpiece was positioned in a fully horizontal position and clamping forces of 100, 150, 200, 250, 350, and 500 N were applied. In the second, disturbances were also applied to the locators along with the clamping force. In both procedures, the displacement of a reference point, resulting from deformation and deviation of the workpiece, was measured and compared with the numerical predictions. The analysis of all results revealed that the maximum errors between the numerical and experimental results for the disturbed and non-disturbed conditions were equal to 9.1% and 14.9%, respectively. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Experimental Test, Locating Error, Fixture Error, Wear in Locator, Fixture Design | ||
| مراجع | ||
|
[1] I. Boyle, Y. Rong, D.C. Brown., A review and analysis of current computer-aided fixture design approaches, Robotics and Computer-Integrated Manufacturing, 27(1) (2011) 1-12. [2] Y.K. Rong, S. Huang., Advanced computer-aided fixture design, Elsevier, 2005. [3] H. Wang, Y.K. Rong, H. Li, P. Shaun, Computer aided fixture design: Recent research and trends, Computer-Aided Design, 42(12) (2010) 1085-1094. [4] Y. Kang, Y. Rong, J. Yang, Computer-aided fixture design verification. Part 3. Stability analysis, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 21 (2003) 842-849. [5] G. Qin, W. Zhang, M. Wan, G. Qin, A mathematical approach to analysis and optimal design of a fixture locating scheme, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 29 (2006) 349-359. [6] Y. Kang, Y. Rong, J. Yang, Computer-aided fixture design verification. Part 1. The framework and modelling, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 21 (2003) 827-835. [7] J.M. Crichigno Filho, R. de Medeiros, R. Pereira Cardoso, A contribution for increasing workpiece location accuracy in a 3-2-1 fixture system, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture, 233(4) (2019) 1332-1335. [8] Z. Jiang, X. Tang, Optimization of fixture flexibility for irregular geometries of workpiece based on metamorphic mechanisms, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 103 (2019) 325-342. [9] S. Vishnupriyan, M. Majumder, K. Ramachandran, Optimization of machining fixture layout for tolerance requirements under the influence of locating errors, International Journal of Engineering, Science and Technology, 2(1) (2010) 152-161. [10] M. Calabrese, T. Primo, A. Del Prete, Optimization of machining fixture for aeronautical thin-walled components, Procedia CIRP, 60 (2017) 32-37. [11] Y. Xing, Fixture layout design of sheet metal parts based on global optimization algorithms, Journal of Manufacturing Science and Engineering, 139(10) (2017) 101004. [12] M. Yu Wang, Tolerance analysis for fixture layout design, Assembly Automation, 22(2) (2002) 153-162. [13] W. Tang, Y. Li, J. Yu, J. Zhang, L. Yu, Locating error analysis for workpieces with general fixture layouts and parameterized tolerances, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture, 230(3) (2016) 416-427. [14] S. Khodaygan, A method for optimal reduction of locating error with the minimum adjustments of locators based on the geometric capability ratio of process, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 94 (2018) 3963-3978. [15] S.U. Butt, M. Arshad, A.A. Baqai, H.A. Saeed, N.A. Din, R.A. Khan, Locator placement optimization for minimum part positioning error during machining operation using genetic algorithm, International Journal of Precision Engineering and Manufacturing, 22 (2021) 813-829. [16] D. Peng, L. Wang, C.K. Mechefske, Y. Shao, Position prediction and error compensation for a large thin-walled box-shaped workpiece in a fixture, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 116 (2021) 2633-2649. [17] G. Hong, S. Gao, T. Xia, J. Du, X. Jin, E. Pan, L. Xi, Fixture layout optimization of large compliant ship part assembly for reducing and straightening butt clearance, Engineering Optimization, 56(9) (2024) 1473-1492. [18] C. Liu, J. Wang, B. Zhou, J. Yu, Y. Zheng, J. Liu, Development of fixture layout optimization for thin-walled parts: A review, Chinese Journal of Mechanical Engineering, 37(1) (2024) 17. [19] H. Parvaz, M. Bodaghy Aleny, Analysis of workpiece locating error using geometric fixture model: A theoretical and experimental study, AUT Journal of Mechanical Engineering, 4(2) (2020) 229-240. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 181 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 100 |
||