مدلسازی قطعات صنعتی
مدلسازی قطعات صنعتی به چه صورتی انجام می شود؟ مدلسازی صنعتی ابزاری خلاقانه برای بیان فرایند تولید است. مدل صنعتی از یک نمایش مفهومی ساده شروع شده تا ارائه مدل با جزئیات بالاتر در هر صنعتی، نوع و پیچیدگی مدل صنعتی به هدف ساخت مدل بستگی دارد.
معمولا مدلسازی صنعتی فرایندی نسبتاً پیچیده است، سازندگان مدل باید پیش از این آنکه به این کار اقدام کنند باید اصول را کاملاً درک کنند و سپس فرآیند عملیاتی را به یک جسم فیزیکی تبدیل کنند.
با پیشرفت تکنولوژی مدلسازی جایگاه ویژه ای در صنایع مختلف مانند نساجی، هوایی، نفت، خودروسازی و همینطور پزشکی بدست آورده است. استفاده از مدلسازی قطعات صنعتی تحول عظیمی در تولید انبوه قطعات مورد نیاز و همچنین تولید ابزار هایی جهت سهولت در انجام بسیاری از پروژه ها، به وجود آورده است. در پزشکی هم در ساخت اعضای مصنوعی بسیار کاربردی است
امروزه با مدلسازی قطعات صنعتی در نرم افزار های قدرتمند طراحی سه بعدی می توان ساز و کار یک قطعه را در شاخه ای از صنعت بررسی نمود و نرخ کارآمد و استاندارد بودن آن را بررسی کرد و سپس جهت ارائه به فعالان این حوزه آن را به تولید انبوه رساند.
در این مقاله می خواهیم در مورد مدلسازی قطعات صنعتی با شما صحبت کنیم:
- آشنایی با مدل و جایگاه آن در صنعت
- روش های مدلسازی
- انجام محاسبات مربوطه در راستای تولید مدل
- متریال مورد استفاده جهت مدلسازی
- نرم افزار های مورد استفاده مدلسازی قطعات صنعتی
مدل عبارتست از شکل و یا جسم سه بعدی که جهت تولید قطعه نهایی از آن استفاده می گردد. در صنعت نیز جهت تولید مدل فاکتور های مهمی از قبیل جنس، ابعاد، تعداد و شکل هندسی مدل روش های تولید و ساخت مدل را تعیین می کنند.
به جرات می شود ادعا کرد که در پروسه تولید قطعات، مدلسازی یکی از پایه ای و اساسی ترین بخش های هر صنعت است زیرا با مدلسازی قبل از انجام هر فعالیتی می توان درصد اطمینان و کاربرد یک قطعه را بررسی نمود و از صرف وقت و هزینه های اضافی جلوگیری کرد.
آشنایی با مدلسازی قطعات صنعتی
مدلسازی قطعات صنعتی با دو هدف انجام میگیرد که با توجه به این هدف روش بهینه جهت تولید آن توسط کارشناسان فعال در هر حوزه انتخاب می گردد:
- مدلسازی قطعات صنعتی با هدف تولید یک قطعه خاص
- مدلسازی قطعات صنعتی با هدف تولید انبوه از یک قطعه
در صورت نیاز به خلق ومدلسازی یک قطعه جدید روش بهینه آن است که قبل از تولید، آن را در نرم افزار های پردازش و طراحی سه بعدی مدلسازی کرده و نحوه عملکرد آن را بررسی کنیم اما در صورتی که هدف ما مدلسازی به جهت تولید انبوه یک قطعه باشد می توان این مدلسازی را با استفاده از نرم افزار های مربوطه که به آن اشاره شد و یا روش های سنتی مانند قالب گیری و ریخته گری انجام دهیم.
ویژگی های مدلسازی قطعات صنعتی:
از مدلسازی صنعتی می توان در موارد مختلفی استفاده کرد، برای مثال:
مدل صنعتی سیستم های انتقال مواد در یک کارخانه بزرگ
معماری و ساخت و ساز
کالاهای مصرفی و خرده فروشی
مدل صنعتی تجهیزات لجستیکی
تجهیزات منابع طبیعی، معدن، نفت و گاز
مدل قطعات حمل و نقل
هوافضا و دفاع
مهندسی و کارهای عمرانی
بدیهی است که برای تولید یک قطعه نیاز است تا با ابعاد و شکل سه بعدی آن آشنایی کامل داشته باشیم و یا جهت طراحی یک مدل جدید پیش زمینه ای راجع به اندازه ها و ابعاد مربوط به آن داشته باشیم.
محاسبات مربوط به مدلسازی یک قطعه می تواند به روش های زیر انجام گیرد:
- اندازه گیری های دستی با ابزار هایی نظیر کولیس
- اندازه گیری با اسکنر ها و یا دوربین های مربوطه
- قالب گیری از مدل در دسترس
- انجام محاسبات ریاضی و هندسی جهت ساخت یک مدل جدید
قالب گیری به این صورت است که با استفاده از مواد مخصوص و انعطاف پذیر و در دست داشتن قطعه مورد نظر، آن را در داخل موادی نظیر شن های مخصوص و یا ترکیبات پلاستیکی قرار داده و پس از شکل گیری قالب و با توجه به قطعه مورد نیاز، جنس قطعه انتخاب شده و عملیات ریخته گری در قالب انجام می شود.
قالب گیری و اندازه گیری با ابزار های دستی مانند کولیس و یا انواع متر ها روش هایی هستند که از گذشته نیز مرسوم بوده اند و به مراتب دقت کمتری نسبت به روش اسکن و عکسبرداری که به آن فتوگرامتری برد کوتاه می گویند، دارد. فتوگرامتری یکی از شاخه های رشته مهندسی نقشه برداری است که در دنیای امروز جایگاه ویژه ای در کلیه رشته های مهندسی و صنعتی پیدا کرده است. در این شاخه با استفاده از اسکنر های لیزری و یا دوربین های مخصوص و بدون دخالت مستقیم اپراتور یک قطعه مدلسازی می گردد. به این صورت که پس از عکسبرداری و یا اسکن، داده ها در نرم افزار های پردازش فراخوانی شده و سپس با تشکیل یک سطح و یا رویه، مدلسازی و حتی انجام اصلاحات بر روی مدل قبلی در فضای سه بعدی انجام میگردد. این روش به دلیل دقت بسیار بالایی که دارد کاربران زیادی را به خود جذب کرده است.
تجسم یک شیء سه بعدی، مانند، یک مدل کارخانه یا یک قطعه بزرگ از تجهیزات یا ماشین آلات، بر اساس تصاویر 2D یا شبیه سازی های رایانه ای، اغلب دشوار است. مدلسازی صنعتی می تواند کل داستان را روایت می کند. این که آیا شما با سازنده، سرمایه گذاران، مشتریان یا مشاوران شهری در حال برقراری ارتباط و همکاری هستید، یک مدل صنعتی ایده و چشم انداز را به صورت دقیق به تصویر می کشد.
اکنون با وجود فناوری های نوین ساختگی، مانند نرم افزارهای مدلسازی صنعتی، مدل ها در زمان کمتری ایجاد می شوند، مقرون به صرفه تر، دقیق تر هستند و قادرند سطح بالاتری از جزئیات را نشان دهند. مدل هایی با نماهای برش خورده، ویژگی های جدا از هم ویژگی های تعاملی، قسمت های متحرک و سناریوهای پیشرفته روشنایی، به شما امکان می دهند تا تعامل فوری و احساس ماندگاری ایجاد کنید.
این که آیا مدلسازی صنعتی در فرآیند فروش، نمایشگاه تجاری یا فرآیندهای تصویب مورد استفاده قرار می گیرند، می تواند تأثیر بسزایی برای کارفرمایان در بسته شدن نتایج مطلوب داشته باشد.
فراگیری صحیح اصول تصویرگری و تصویر سه نمای اجسام مهم ترین گام در فراگیری نقشه کشی می باشد.
طراحی مدل ریخته گریبه دلیل اهمیت و کاربرد زیاد انواع روش های ریخته گری در فرایندهای تولید، بطور گسترده مورد استفاده قرار میگیرد. حدود پنجاه درصد از قطعات انواع ماشینآلات صنعتی به روش ریخته گری تهیه میشوند، مانند قطعاتی که دارای اشکال پیچیده هستند و یا فلزاتی که ویژگی پلاستیک کمی دارند، به این روش شکل داده میشوند. با توجه به اینکه بخش مهمی از تولیدات صنعتی به قطعات ریخته گری مربوط میشود و صنایع ریخته گری نقش به سزایی در گسترش تکنولوژی و تولیدات در شهرهای صنعتی داشتهاند. طراحی مدل ریخته گری باید به گونهای انجام شود که با امکانات و شرایط قالبگیری هماهنگ باشد. در نتیجه با توجه به اهمیت طراحی همه جانبه و مدلسازی، در مجموعه ویتازش کلیه خدمات و فرایندها قبل و بعد از طراحی مدل ریخته گری بطور کامل مورد بررسی قرار گرفته تا منجر به تولید قطعات با کیفیت و بی عیب و نقص شود.
مدل ریخته گری جسمی است که از جنسهای مختلف ساخته میشود و برای ایجاد قالب مورد نظر در ریخته گری بکار میرود. هر کدام از انواع گوناگون مدلها در جایگاه خاصی در فرایند قالبگیری ریخته گری استفاده میشوند. بدون ساخت قالب ریخته گری و طراحی مدل، شکل دادن قطعات ریختگی غیر ممکن است. بنابراین میتوان گفت که مدلسازی در تولید قطعات ریخته گری اهمیت ویژهای دارد و ابزار مهمی برای قالب سازی و ریخته گری به حساب میآید. مدل های ریخته گری را میتوان بر اساس ویژگیهای خاص آنها به روشهای مختلف دستهبندی کرد که در ادامه مورد بررسی قرار میگیرد.
طراحی و ساخت ماشین آلات صنعتی توسط خانه مکانیک انجام می شود.
معرفی روش های مدلسازی قطعات صنعتی
پس از انجام محاسبات و تشکیل مدل مورد نظر باید با استفاده از یکی از روش های زیر عملیات تولید قطعه را انجام داد.
ریخته گری
در این روش انواع ترکیبات پلاستیکی، آلیاژ های فلزی و … در قالب تهیه شده ریخته شده تا با توجه به قالب در دسترس شکل مربوط به قطعه را بگیرند. در این روش ایجاد یک یا چند برش سطحی و عرضی در قطعه جهت مدلسازی هرچه دقیق تر قطعه برای موارد پیچیده الزامی است.
برش های CNC
در این روش مدلسازی، قطعه مورد نظر می بایست با استفاده از یکی از روش های انجام محاسبات برداشت و یا طراحی شده و سپس با فرمت استاندارد به دستگاه معرفی و برش مورد نظر روی انواع متریال مناسب انتخاب شده، انجام گردد.
نکات مهم طراحی ماشین آلات صنعتی چیست؟
پرینت سه بعدی
پرینتر های سه بعدی یکی از تکنولوژی های جدید است که پیشرفت بسیار شگرفی و سریعی در صنعت ایجاد کرده اند. در این تکنولوژی نیز با مدلسازی سه بعدی قطعه در نرم افزار های مربوطه و فراخوانی به دستگاه مدل های سه بعدی چاپ می گردد. علاوه بر این دستگاه های پرینت سه بعدی قابلیت تولید مدل به روش دستی و به صورت مستقیم را دارند.
نرم افزارهای مورد استفاده در مدلسازی قطعات صنعتی
نرم افزار های طراحی سه بعدی متنوعی از شرکت های مختلف در حال حاضر وجود دارند. از مهمترین و کاربردی ترین این نرم افزار ها می توان به این ها اشاره کرد:
- Civil 3D
- CATIA آموزش نرم افزار کتیا
- Vari CAD
- Auto CAD
- Solid Work
- · 3D MAX
- Context Capture
- Agisoft Metashape
نرم افزار های Agisoft Metashape و Context Capture جهت مدلسازی به روش فتوگرامتری برد کوتاه مورد استفاده قرار می گیرند.
رندر صنعتی سه بعدیبرای به تصویر کشیدن مدل نهایی، نیاز به برخی ابزارهای پیشرفته در این زمینه داریم تا مدل آماده شده به تصاویر با کیفیت بالا تبدیل شوند. این ابزراها و یا به اصطلاح نرم افزارهای کامپیوتری در انواع مختلفی وجود دارند. باید گفت که نرم افزارهای مخصوص مدلسازی صنعتی بخش زیادی از کار مدل سازی و تصویرسازی را برای ما انجام می دهند.
با پیشرفتی که در زمینه رندرینگ مدل ها و انیمیشن صنعتی، داشته ایم، اکنون طراحان ما قادر به گرفتن رندر ۳۶۰ درجه از فضای هر پروژه ها هستند. این روز ها یکی از بخش های بسیار محبوب در کارهای صنعتی، رندر ۳۶۰ درجه و نمایش آنها در قالب هدست های واقعیت مجازی برای کارفرمایان و مشتریان است .
به صورت کلی برای مدلسازی قطعات صنعتی روش های مختلفی وجود دارد اما با توجه به رشد سریع تکنولوژی در این زمینه باید به دنبال سریع ترین دقیق ترین روش باشیم. در در میان روش ها، استفاده از اسکنر های لیزری و عکسبرداری برد کوتاه که زیر شاخه های علم فتوگرامتری است، علاوه بر افزایش سرعت و همچنین سهولت کار ما را به بهترین دقت نیز می رسانند و یک مدل بسیار دقیق خواهیم داشت که می توان خروجی کار را جهت تولید یک قطعه صنعتی با استفاده از روش های نظیر برش های CNC و یا پرینت های سه بعدی و … استفاده نمود و یک قطعه صنعتی مطابق با مدل مورد نیاز به راحتی در دست داشت.
مدلسازی صنعتی به کارخانه دار، معمار، پیمانکار و مالک کمک می کند تا جلوه ساخت نهایی را پیش بینی کرده و از منظره ها، زمین ها و سایر عناصر استفاده کنند. مدل های سه بعدی صنعتی می توانند به طراحان در برقراری ارتباط مؤثر با مالک کمک کنند، از نتایج مطلوب اطمینان حاصل کرده و از اجرای گران پروژه جلوگیری کنند.
مدلسازی صنعتی می تواند یک مدل مونتاژ / تک مفهومی تک رنگ یا مدل های کاملاً رنگی و با جزئیات بالا باشند. مدل های صنعتی می توانند نمای بیرونی قطعه یا طرح و طراحی داخلی یک قطعه و یک وسیله صنعتی را نشان دهند؛ و هزارن ویژگی دیگر که به کمک مدلسازی صنعتی برای ما ایجاد می شود. مدل های صنعتی می توانند به راحتی محصول شما را برای مخاطبانتان آسانتر کنند و از بروز چالش های گران قیمت و مشکلات حمل و نقل به نمایشگاه های تجاری جلوگیری کنند. همچنین مدلسازی صنعتی به خصوص مدل هایی که از آنها برش تهیه شده، می توانند عملکرد داخلی محصول شما را نشان دهند.
هیچ پروژه ای خیلی بزرگ یا خیلی کوچک نیست – اگر بتوانید آنرا طراحی و مدل سازی کنیم، مدل های مقیاس پذیر به شما امکان نمایش محصولات خیلی کوچک را می دهند، در صورتی که دیدن آنها در اندازه های معمولی برای انسان ها بسیار دشوار است.
نرم افزارهای مدلسازی صنعتی به کاربران کمک می کند تا قبل از ساختن یک نمونه اولیه فیزیکی، از ایرادات طرح و همچنین محاسن طرح آگاه شوند و به نوعی با مدل طراحی شده ارتباط برقرار کنند. بسیاری از محصولات روزمره ما از طریق نرم افزار طراحی صنعتی، از تبلت گرفته تا قطعات صنایع نفت و گاز و همچنین اتومبیل، طراحی شده اند.
دیدگاهتان را بنویسید