• نقشه کشی صنعتی

    نقشه کشی صنعتی

    تاریخچه

    در زمان های قدیم حتی سال های قبل از میلاد برای نشان دادن و معرفی قطعات و وسایل صنعتی از نقشه هایی استفاده می کرده اند که بطور کامل گویا نبوده و از قواعدی که همگان آن را درک کنند بهره ای نداشته است و در موقع نقشه خوانی با مشکلاتی روبرو می شوند تا اینکه آقای لئوناردو داوینچی نقاش و مجسمه ساز ایتالیایی (۱۴۵۹-۱۵۱۶) طراحی را ارائه نمود و طبق قواعدی جسم سه بعدی را روی صفحه ی دو بعدی با رسم تصاویر نشان داد که در این حال نقشه ها گویا و قابل فهم تر شد.سپس دانشمندان و ریاضی دانان اروپایی فعالیت او را دنبال کردند تا اینکه گاسپارمانژ اهل فرانسه در سال ۱۷۹۸ هندسه ترسیمی را معرفی نمود و این علم پایه و ریشه نقشه کشی صنعتی شد و امروزه از همان اصول استفاده می شود. نقشه کشی صنعتی و جایگاه آن در صنعت: نقشه کشی صنعتی همان زبان تکنیک یا زبان صنعت است. زبانی که تراوش فکر مهندسان و طراحان را به تصویر می کشد.مهارت نقشه خوانی و نقشه کشی در مهندسی مانند سواد خواندن و نوشتن می باشد. نقشه کشی در حقیقت نوعی زبان محاوره در علوم مهندسی می باشد که اطلاعات مورد نیاز از یک قطعه، ماشین، سازه، و یا یک طرح را به روشنی و بدون ابهام بیان می کند. این اطلاعات شامل شکل هندسی، نحوه قرار گرفتن و اتصال اجزاء مختلف، مشخصات فیزیکی و هرگونه اطلاعات ضروری می باشد. بنابراین هر مهندس لازم است که به این زبان مسلط باشد و بتواند به راحتی از طریق آن به تبادل اطلاعات با سایر مهندسین بپردازد. حداقل مهارت موردنیاز برای یک مهندس نقشه خوانی است و البته توصیه می شود که نقشه کشی را نه لزوما بطور حرفه ای نیز بداند. هر مقدار تسلط به نقشه خوانی و نقشه کشی بیشتر باشد، شخص سریعتر و راحت تر می تواند ایده های خود را به دیگران منتقل کند و ایده های دیگران را درک کند.در حقیقت نقشه حاوی تمام اطلاعات اعم از اندازه قطعه، جنس، قطعه، مقدار پرداخت و یا هر سوال دیگری که ممکن است برای تراشکار هنگام تراش قطعه پیش بیاید می باشد (نتیجه می گیر که یک تراشکار حرفه ای نیز باید علم نقشه کشی را بلد باشد.)در واقع می توان گفت که نقشه کشی در صنعت مانند پلی است که دفاتر طراحی را با کارگاه های ساخت و تولید مرتبط می سازد. استانداردهای نقشه کشی نخستین موسسه ملی استاندارد در سال ۱۹۰۲ در انگلستان و سپس در ۱۹۱۶ در هلند و ۱۹۱۷ در آلمان تاسیس شد. بدنبال آن استاندارد DIN که استاندارد صنعتی آلمان است گسترش پیدا کرد، و در زمینه نقشه کشی صنعتی فعالیت وسیعی آغاز شد. در سال ۱۹۲۶ اتحادیه ای متشکل از ۲۰ موسسه استاندارد ملی از کشورهای مختلف به نام اتحادیه بین المللی موسسات استاندارد ملی استاندارد (ISO) تشکیل شد، اما با پیشرفت تکنولوژی و نیاز به ارتباط صنعتی بین شرکتها، لزوم ایجاد یک سازمان بین الملی استاندارد مورد توجه قرار گرفت و در سال ۱۹۴۷ سازمان ISO تشکیل شد و شروع به کار نمود.کشور ایران در سال ۱۳۳۲ اولین موسسه استاندارد خود را تاسیس نمود و در سال ۱۳۶۰ به عضویت ISO درآمد.بعضاً کشورها از استانداردهای مخصوص به خود استفاده می کنند ولی در کل می توان گفت که تفاوتی عمده با هم ندارند برای آشنایی بیشتر شما استانداردهای چند کشور (یا قاره) آورده شده است استاندارد کشور یا قاره امریکا…………………………………………………………. علامت اختصار اروپا…………………………………………………………………. ANSI استرالیا………………………………………………………………… CE کانادا………………………………………………………………… SAA ایران………………………………………………………………….. CSA انگلستان…………………………………………………………….. ISIRI ایتالیا………………………………………………………………….. UNI روسیه………………………………………………………………. GOST ژاپن………………………………………………………………….. JISC فرانسه…………………………………………………………………. NF معرفی نرم افزارهای نقشه کشی صنعتی امروزه استفاده از نرم افزارهای کامپیوتری را در اکثر قریب به اتفاق دفاتر طراحی مهندسی می توان مشاهده کرد به جرات می توان گفت دیگر از طراحی و نقشه های دستی خبری نیست. قطعات در محیط های نرم افزاری طراحی می شوند و مکانیزم آنها قبل از ساخت نمونه واقعی در چنین محیط هایی شبیه سازی می شود و در حین عمل شبیه سازی عیوب طراحی مشخص می شود و درنتیجه بدون صرف هزینه ساخت می توان پس از حصول اطمینان از صحت طراحی شروع به ساخت نمونه واقعی و در نتیجه تولید محصول پرداخت.این امر باعث شده تا شکل بازار عرضه و فروش محصولات از حالت سنتی و نمایشگاهی رفته رفته به شکل الکترونیکی تبدیل شود. طراحی قطعات در محیط های نرم افزاری این امکان را فراهم می کند تا دو شرکت سازنده در دو نقطه جهان بتوانند براحتی با یکدیگر در امر ساخت یک محصول همکاری کنند.به طور مثال فرض کنید شرکتی ایرانی به یک شرکت چینی سفارش طراحی و ساخت یک قالب را می دهد استفاده از طراحی به کمک کامپیوتر باعث می شود که شرکت سازنده مدلی را که می خواهد بسازد در اختیار شرکت سفارش دهنده قرار می دهد پس از چندین بار رد و بدل پرونده های کامپیوتری در آخر با توافق طرفین نمونه واقعی ساخت فرستاده می شود قبل از شروع به توضیح دستگاه طراحی شده توضیحاتی درباره چگونگی طراحی توسط کامپیوتر مفید است.چگونگی استفاده از نرم افزارهای کامپیوتری بستگی به هدف نهایی طراح دارد. به عنوان مثال اگر هدف از طراحی صرفا مدل سازی و تهیه نقشه های صنعتی از مدل تهیه شده باشد. باید به سراغ نرم افزارهای مدل سازی رفت ولی امکان دارد شخص طراح بخواهد علاوه بر مدلسازی به کمک کامپیوتر به تحلیل و بررسی سینماتیکی یا دینامیکی یک مکانیزم بپردازد. انتخاب نرم ازارهای بسته به هدف طراح وابسته تسلط وی به آن نرم افزار دارد. نرم افزارهای متعددی قادر به عمل مدلسازی هستند که از آن جمله می توان به Solidworks Mechanical Desktop Autocad Catia و غیره.این نرم افزارها به نرم افزارهای (Computer aided design) CAD معروفند. هر کدام از این نرم افزارها در یک یا چند جنبه از طراحی نسبت به بقیه برتری دارند. به منظور آشنایی هر چه بیشتر دانش آموزانی که قصد انتخاب رشته تحصیلی خود را در مقطع متوسطه دارند و می خواهند درهنرستانهای فنی تحصیل کنند وهنرجویان هنرستانهای فنی وکارودانش که دراین رشته تحصیل می کنند ومی خواهنداطلاعات بیشتری جهت ادامه تحصیل دراین رشته به دست آورند سعی شده رشته نقشه کشی صنعتی تولید، که یکی از درسهای مهم در کلیه رشته های مهندسی خصوصا رشته مکانیک، صنایع وگرایشهای این رشته هستند را به طور کامل تعریف کنیم . امیدواریم در پایان این قسمت شما مختصرا با مطالب زیرآشنا شده باشید: ۱- تاریخچه نقشه کشی صنعتی ۲- چرا طراحی صنعتی؟ ۳- طراحی صنعتی چیست؟ ۴- تعریف طراحی صنعتی ۵- سبک‌ها، الگوها و متدهای طراحی صنعتی ۶- خصوصیات یک طراح صنعتی ۷- نقشه کشی صنعتی ، و جایگاه آن در صنعت ۸- استانداردهای نقشه کشی صنعتی ۹- طراحی محصول ۱۰- انواع زمینه های کاربرد طراحی کامپیوتری محصول ۱۱- سر فصل های درس نقشه کشی صنعتی برای رشته های مهندسی مکانیک – صنایع ۱۲- معرفی کتاب های نقشه کشی صنعتی ۱۳- معرفی نرم افزارهای نقشه کشی صنعتی ۱۴- کاربرد نقشه کشی صنعتی دررشته های مهندسی تاریخچه نقشه کشی صنعتی: در زمان های قدیم حتی سال های قبل از میلاد برای نشان دادن و معرفی قطعات و وسایل صنعتی از نقشه هایی استفاده می کرده اند که بطور کامل گویا نبوده و از قواعدی که همگان آن رادرک کنند بهره ای نداشته است ودر موقع نقشه خوانی با مشکلاتی روبرو می شوند تا اینکه آقای لئوناردو داوینچی نقاش و مجسمه ساز ایتالیایی (۱۴۵۹-۱۵۱۶) طراحی را ارائه نمود وطبق قواعدی جسم سه بعدی را روی صفحه ی دو بعدی با رسم تصاویر نشان داد که دراین حال نقشه هاگویا تر وقابل فهم تر شد.سپس دانشمندان وریاضی دانان اروپایی فعالیت او را دنبال کردند تا اینکه گاسپارمانژ اهل فرانسه در سال ۱۷۹۸هندسه ترسیمی را معرفی نمود و این علم پایه و ریشه نقشه کشی صنعتی شد و امروزه از همان اصول استفاده می شود . چرا طراحی صنعتی ؟ در دنیای امروز و بویژه در کشورهای صنعتی، روند طراحی صنعتی و تمامی گرایشهای وابسته به آن چه از نظر شیوه و چه از نظر ابزار دچار تحولاتی بس شگرف شده است. از جمله این تغییرات میتوان بکارگیری گسترده کامپیوتر و ابزار جانبی آن در روند طراحی صنعتی را برشمرد. نسبت تغییراتی که کامپیوتر در طراحی ایجاد کرده در مقایسه با روند دستی طراحی صنعتی همانند پزشکی عهد قدیم به پزشکی مجهز به روبات عهد فعلی است. طراحی صنعتی چیست ؟ طراحی صنعتی به عنوان یک رشته و شغل، آمیخته‌ای است از علم و هنر. هر یک از دو رکن علم و هنر آنچنان جایگاه محکم و استواری در پیکره طراحی صنعتی دارند که با حذف هر کدام، روند طراحی صنعتی به سرانجام نرسیده و نهایتاً نتیجه کار یا به سمت صنعت صِرف منحرف شده و یا به سوی هنر صرف. با این توصیف می‌توان اولاً به این نتیجه رسید که طراحی صنعتی به‌حق نام مناسبی برای این رشته است، و دوم اینکه رشته‌های مهندسی کاربرد مشخصی در طراحی صنعتی دارند. به این معنا که طراح صنعتی الزاماً باید تسلط و اشراف کافی به موضوعات رشته‌های مهندسی را تا حدی که هدفش تامین گردد داشته باشد. در طراحی صنعتی هرگز یادگیری مستقل و صرف مکانیک، نقاشی، گرافیک یا غیره کمکی نمی‌کند، بلکه لازم است تا بسته به نیاز و هدف مشخص، اقدام به تحقیق و گردآوری اطلاعات در زمینه مورد نیاز نمود. بنابراین میتوان گفت که طراحی صنعتی یک رشته جامع و ترکیبی است. تخصصی که برای کسب آن باید از هر زمینه تخصصی، اطلاعاتی مشخص داشت. تعریف طراحی صنعتی تا به اینجا به توصیف طراحی صنعتی پرداختیم. اما تعریف طراحی صنعتی در یک کلام عبارت است از : تعیین ویژگی‌های کمی و کیفی کالا به منظور تولید به روش‌های صنعتی . همانگونه که طراحی اولین حلقه از زنجیر تولید یک کالا می‌باشد،‌ فرآیند طراحی صنعتی اولین حلقه از زنجیر تولید صنعتی یک کالا بوده و معادله‌‌ای است جامع برای رسیدن به وضعیت مطلوب کالا از نظر عملکرد،‌ فرم، سلیقه و تنوع‌طلبی و مد و هزینه. گرایش‌ها و زیر گروه‌های طراحی صنعتی : رشته طراحی صنعتی گرایش‌ها و زیرگروه‌های متعددی دارد که مهمترین آنها عبارتند از : • طراحی محصول : لوازم خانگی/ مبلمان اداری و خانگی / وسایل صوتی و تصویری/ ماشین‌های اداری/ نوشت‌افزار/ اسباب بازی و غیره. • طراحی دکوراسیون :‌ شامل دکوراسیون خانگی، اداری، تجاری و غیره. • طراحی محیطی: فضا، مبلمان و چیدمان شهری و کلیه فضاهای زیر مجموعه آن نظیر پارکها، نمایشگاهها، مراکز خرید، ایستگاههای اتوبوس و تاکسی و کلیه محیطهای عمومی، تاسیسات ترافیکی و نظایر آن. • طراحی خودرو : طراحی بدنه و نمای داخلی خودرو. • طراحی بسته‌بندی : بسته بندی کالا و محصولات مختلف. • طراحی اصلاحی : اصلاح خصوصیات عملکردی یا فرمی یک محصول به منظور بهبود کارایی آن. سبک‌ها، الگوها و متدهای طراحی صنعتی در روند طراحی صنعتی نیز مانند خیلی از زمینه‌های دیگر الگوها و سبک‌های مختلفی وجود دارد که مجموعه‌ای از ویژگی‌ها و خصوصیات از پیش تعیین شده را برای سهولت کار در اختیار طراح قرار می‌دهد. بنابراین هر طراح صنعتی برای طراحی هر یک از موارد بالا می‌تواند بر اساس شرایط کاری خود، از یک یا چند الگوی طراحی زیر برای خلق ایده و طرح خود بهره ببرد. در اینجا به دو عنوان از این الگوها و سبک‌ها اشاره می‌گردد : الگوی طراحی برای آینده :‌ طراحی کالا و محصول با استفاده از المان‌ها و نمادهای فوق پیشرفته و بسیار مدرن و حتی تخیلی. الگوهای طبیعی : طراحی کالا و محصول بر اساس عملکرد و یا فرم زندگی و ویژگی‌های ظاهری جانوران، گیاهان و طبیعت بی‌جان


  • مهندسی معکوس به کمک اسکنر سه بعدی

    مهندسی معکوس

     (به انگلیسی: Reverse Engineering) به علمی گفته می‌شود که از پاسخ به سوال می‌رسند و در واقع فرایند کشف اصول تکنولوژیکی یک دستگاه، شیئ یا یک سیستم می‌باشد که از طریق تجزیه و تحلیل ساختار و عملکرد آن حاصل می‌شود. در اکثر مواقع موضوع مورد بررسی یک دستگاه مکانیکی، الکتریکی، برنامه نرم‌افزاری یا یک ماده بیولوژیکی یا شیمیایی می‌باشد که بدون داشتن دانش قبلی و تنها با جداسازی اجزا و تجزیه و تحلیل شیوه عملکرد آن، سعی در ایجاد یک نمونه جدید از آن می‌گردد. مهندسی معکوس به طور عمده در استفاده‌های تجاری و نظامی به کار می‌رود و هدف آن استنباط پارامترهای طراحی یک محصول موجود بدون داشتن دانش کافی در زمینه تولید آن محصول و فقط با پیمودن فرایند معکوس و به کارگیری تکنیک‌های مشابه می‌باشد.

    محتویات

    دلایل استفاده از مهندسی معکوس

    • نوسازی نرم‌افزار: مهندسی معکوس به صورت کلی برای درک وضعیت موجود برنامه مورد نیاز است. این عمل به منظور برآورد درست کوشش‌های مورد نیاز برای مهاجرت اطلاعات سیستم به یک وضعیت دلخواه است.
    • نگهداری نرم‌افزار: مهندسی معکوس نرم‌افزار می‌تواند مستندات لازم را برای درک وضعیت فعلی نرم‌افزار سیستم فراهم کند.
    • آنالیز محصول: برای بررسی اینکه یک محصول چه گونه کار می‌کند، از چه اجزایی تشکیل شده، برآورد هزینه‌ها و مشخص کردن حقوق مالکیت بالقوه.
    • بازبینی امنیتی
    • بدست آوردن اطلاعات حساس به کمک دیس اسمبل و تجزیه و تحلیل طراحی اجزای سیستم
    • حذف محافظ کپی، دور زدن محدودیت‌های دسترسی.
    • ایجاد کپی‌های بدون مجوز / تایید نشده.
    • اهداف علمی / آموزشی.

    طراحی اتاق پاک

    طراحی اتاق پاک (همچنین به عنوان روش دیوار چینی شناخته می‌شود) روش کپی کردن یک طراحی به کمک مهندسی معکوس و سپس بازآفرینی آن بدون نقض کپی رایت و اسرار تجاری در ارتباط با طرح اصلی است. طراحی اتاق پاک به عنوان دفاع در برابر نقض قوانین کپی رایت و اسرار تجاری مفید است به این دلیل که به اختراع مستقل متکی است.

    به طور معمول، طراحی اتاق پاک با داشتن شخصی که سیستم را برای طراحی دوباره بررسی می‌کند، انجام می‌گیرد و آن شخص مشخصات و خصوصیات سیستم مد نظر را می‌نویسد. این خصوصیات سپس به کمک یک وکیل بررسی می‌شود تا اطمینان حاصل شود که هیچ مورد کپی رایت را شامل نمی‌شود. این خصوصیات سپس توسط یک تیم بدون هیچ ارتباطی با تحلیلگر اصلی اجرا می‌شود.

    یک مثال معروف این است که محصولات داده کلمبیا برای اولین بار یک کپی از کامپیوترهای IBM را از طریق اجرای اتاق پاک BIOS آن ساخت.ReactOS یک سیستم عامل منبع باز است که از اتاق پاک مهندسی معکوس اجزای ویندوز ساخته شده است.

    مهندسی معکوس در سه‌بعدی سازی

    مهندسی معکوس سه‌بعدی سازی، هنر تبدیل ابر نقاط به مدل سه‌بعدی CAD می­باشد. ابر نقاط مجموعه سه­‌بعدی از نقاط است که خصوصیات سطح خارجی یک شیئ را توصیف می­کنند. این نقاط از آنالیز محیط پیرامون شیئ و جمع­آوری اطلاعات از شکل ظاهری آن به کمک یک اسکنر سه­ بعدی به دست می­آیند. تکنولوژی به کار رفته در جمع‌آوری اطلاعات از سطح شکل، در دو نوع تماسی و بدون تماس می­باشد. در حالت تماسی از دستگاه­های (CMM (Coordinate Measuring Machine و در حالت بدون تماس از لیزر و نور ساخت یافته استفاده می­شود.

    Reverse engineering 1.png

    در فرایند مهندسی معکوس، ابتدا بر روی نقاط، یک مش سه­ گوش ایجاد می­شود. این مش، توپولوژی اصلی مدل نهایی را ارائه می­دهد. در مرحله بعد از تقسیم مش به نواحی کوچک­تر و یا روش­های دیگر، یک سطح ساده تخمین­زده می­شود. این سطوح تا جایی که از زیبایی و سازگاری آن­ها اطمینان حاصل شود، پیراسته شده و به هم متصل می­شوند و در نهایت مدل اصلی را ایجاد می­کنند.

    محیط کاری (Digitized Shape Editor (DSE در آغاز چرخه مهندسی معکوس CATIA قرار دارد. این محیط به عنوان یک ابزار قدرتمند برای خواندن، وارد کردن، اعمال فرایند­های مختلف بر روی ابر نقاط و تولید مش مورد استفاده قرار می­گیرد. خروجی این محیط می­تواند در محیط­های Quick Surface Reconstruction، Digital Mock-Up و یا Surface Machining به کار رود و یا به صورت فرمت­های مختلف تبدیل شود.

    Reverse engineering 2.png

    محیط کاری (Quick Surface Reconstruction (QSR برای بازسازی سریع و آسان سطوح از روی داده­های خروجی ابر نقاط مورد استفاده قرار می­گیرد. این محیط با توجه به نوع شکل ورودی، چندین روش مختلف برای بازسازی سطوح ارائه می­دهد.[۲] Reverse engineering 3.png

    مهندسی معکوس طراحی به کمک عکس

    از عمده کاربردهای مهندسی معکوس، طراحی یک مدل سه بعدی با استفاده از عکس و یا تصویر سه نما می‌باشد. محیط کاری (FreeStyle Sketch Tracer (FSK بخشی از مجموعه طراحی سطوح CATIA شما را قادر می‌سازد تا طرح‌ها، عکس‌ها و یا هر نوع ترسیمه دوبعدی را وارد کرده و موقیعت و مقیاس آن را در فضای سه بعدی تعیین کنید. سپس می‌توانید از سایر محیط‌های طراحی سطوح یعنی FreeStyle، Generative Shape Design و Imagine & Shape برای ترسیم المان‌های هندسی بر روی این طرح‌ها استفاده نموده و در نهایت مدل Reverse engineering 4.png

     از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد


  • کار برد اسکنر سه بعدی چیست؟

    کار برد اسکن سه بعدی(3dscan)چیست؟

    m
    اسکرو

    یکی از مشکلات مهندسین و صنعتگران درزمینه طراحی قالبهای صنعتی ومهندسی معکوس یا طراحی ماشین آلات کمبود تجهیزات پیشرفته اندازه برداری و صرف وقت و هزینه بسیار برای اندازه برداری از قطعات است .

    دومین مشکل انداره گیری دقیق است که در پروژههای ساخت و تولید تمامی قطعات و اجزای آنها در طراحی هر چقدر با خطای کمتری باشند دقت ساخت ان هم مطلوب تر خواهد  بود. دراین میان اندازه برداری در فظای سه بعدی جزو بهترین و پر کاربرد ترین روش اندازه برداری غیر تماسی است.

    چون در برخی از موارد که قطعه دارای اشکال غیر هندسی فرم آزاد ویا منحنیهای فضایی میباشد اندازه برداری غیر ممکن و یا با  خطاهای بسیار زیاد مواجه میشود. با اینکه در سالیان اخیر از وسایل اندازه برداری جدید مانند کولیس و میکرومتر شابلنهای ار و دنده انواع گیجهای اندازه برداری استاندارد که گاها” دیجیتال هم هستند استفاده میشود با این حال در موارد خاص که در بالا اشاره شده لزوم استفاده از تکنولوژیهای نوین مانند اسکنر نوری (اپتیک)اجتناب ناپذیر است.

    با کمک اسکنر سه بعدی این مشکل بر طرف شده و نقشه اجرایی قطعه

    در زمان کوتاه باهزینه پایین و دقت مطلوب

    تهیه و قطعه آماده ساخت میگردد.

     گروه مهندسی آرا  افتخار دارد تجربیات خود را جهت اسکن در اختیار علاقه مندان و استادان قرار دهد.