مدلسازی سه بعدی پارامتریک چیست؟

در ابتدای این مقاله می خواهیم در مورد مدلسازی پارامتریک و کاربردهای آن توضیح دهیم. وقتی شما می خواهید را با نرم افزار سالیدورک، کتیا، اتوکد یا اینونتور مدلسازی کنید، ممکن است نیاز باشد چندین مدل مختلف، با فرم هندسی یکسان و اندازه های متغییر داشته باشد.

برای مثال شما مدل یک جعبه یا باکس را در سالیدورک ساخته اید و در ادامه نیاز دارید که چند سایز دیگر از این مدل هم داشته باشد. روش اول این است که تمام سایزهای آن محصول را(در اینجا جعبه) با اندازه های مختلف مدل کنید و به نام های متفاوت ذخیره سازید. 

اما در بعضی پروژه ها ممکن است سایزهای مورد نیاز محصول از ابتدا معلوم نباشد و یا اینکه شما بخواهید بعد از ارزیابی های متفاوت، مدلها را تعیین کنید. در چنین شرایطی، مدلسازی و طراحی پارامتریک به کمکتان می آید. 

در طراحی سه بعدی و مدلسازی پارامتریک، شما اندازه های اسکچ و یا فیچرها را توسط یک جدول مرجع که می تواند داخل سالیدورک تعریف شود و یا به یک فایل بیرونی مرتبط باشد، تعریف می کنید.

علاوه بر این فرمول نویسی برای ابعاد یک قطعه را می توانیم در قسمت طراحی پارامتریک در نظر بگیریم.

پس طراحی و مدلسازی پارامتریک به این معنی است که اندازه های اسکچ و فیچر، با یک مرجع بیرون از نرم افزار و یا داخل نرم افزار در ارتباط باشند، بگونه ای که با تغییر در اعداد مرجع، مشخصات هندسی و ابعاد مدل تغییر کند.

---

طراحی پارامتری در اسکچ سالیدورکس با روش فرمول نویسی(Solidworks equations)

برای نمونه فرض کنید یک مکعب مستطیل به طول 100، عرض 50 و ضخامت 40 میلیمتر رسم کرده اید. در روش فرمول نویسی، برای طراحی پارمتریک، از ارتباط اندازه ها با یک یا چند اندازه مرجع استفاده می شود. 

در این مثال طول(100) را اندازه مرجع میگیریم. در محیط اسکچ(که طول و عرض را مشخص کردیم) با کلیک بر روی عرض(50) به جای این عدد، علامت مساوی را قرار میدهیم تا حالت فرمول نویسی فعال شود. بعد بر روی اندازه طول کلیک می کنیم تا به عنوان یک پارامتر به فرمول اضافه گردد. این پارامتر در حالت عادی با فرم "Dx@Sketchy" در فرمول اندازه نشان داده می شود. مقدار x یعنی اندازه چندم و مقدار y به معنی شماره اسکچ در درخت طراحی سالیدورک است. اگر شما اول طول مستطیل مقطع را مشخص کرده باشد، عبارتی که میبینید به صورت "D1@Sketch1" خواهد بود. در ادامه فرمول هم علامت تقسیم و عدد 2 را مطابق تصویر زیر می نویسیم و دکمه Enter یا تیک سبز را فشار می دهیم.

به این صورت مقدار عرض این مستطیل را معادل نصف طول تعریف کردیم و اگر طول را از 100 به 80 تغییر دهیم، به صورت خودکار عرض مکعب مستطیل هم برابر 40 می شود.

---

آموزش استفاده از فرمول و معادله برای فیچر و نمایه ها

بعد از اینکه اندازه های اسکچ را با استفاده از یک فرمول به هم ارتباط دادیم، نوبت این است که روش ایجاد فرمول برای ابعاد فیچر را هم یاد بگیریم. در همین مثال بعد از انجام مراحل بالا، می خواهیم با دستور Solidworks extruded boss/base، عمق قطعه را هم به عنوان یک تابع از طول تعریف کنیم. برای اینکار ابتدا دستور اکسترود را در بخش فیچرهای سالیدورک فعال می کنیم. مانند تصویر زیر در جایی که باید مقدار اکسترود را تعیین کنیم، ابتدا علامت "=" را قرار می دهیم. سپس بر روی طول(در این مثال 100) کلیک می کنیم. نهایتا برای اینکه به مقدار 40 برسیم، می نویسیم :  0.4*"D1@Sketch1"= 

یعنی سالیدورکز برای محاسبه مقدار اکسترود، طول اسکچ را در 0.4 ضرب می کند.

طی هفته های آینده و در ادامه همین مطلب توضیحات تکمیلی و آموزش های بعدی را در مورد مدلسازی پارامتریک در سالیدورکز، به شما ارائه می کنیم. تیتر مطالب که بزودی در این مقاله قرار خواهیم داد عبارت است از :

---

استفاده از جدول ابعاد طراحی سالید یا Solidworks design table

دیزاین تیبل یا جدول طراحی یکی از ابزارهای بسیار کارآمد برای تغییر در مشخصات و اندازه های قطعات در نرم افزار سالیدورکس است. هدف از این روش در مدلسازی سه بعدی پارامتریک، امکان تغییر ابعاد و اندازه های مربوط به دستورات اسکچ، فیچر، پترن و در مواردی رنگ و متریال مدل می باشد. برای ایجاد Design table پارامتریک، میتوانید مراحل زیر را انجام دهید.

1- در ابتدا یک مدل سه بعدی از طرح مورد نظر در سالیدورک را رسم کنید. توصیه می کنیم که در این مدل سه بعدی، تمام نمایه هایی که نیاز دارید، در نظر گرفته شده باشد.

2- در منوی سالیدورکز، وارد بخش Insert و سپس منوی Table شوید و گزینه Design table را انتخاب نمایید.

3- به صورت پیش فرض گزینه Auto-create در دستور جدول طراحی فعال است. زمانی که این گزینه فعال باشد، نرم افزار سالیدورک به صورت خودکار تنظیمات را برای شما انجام می دهد. پس از تائید دستور، می توانید اندازه ها و مقادیری که می خواهید در Solidworks design table قرار گیرد را انتخاب کنید.

4- با تائید نهایی شما، جدول طراحی در تب Configuration نشان داده می شود. اکنون با انتخاب جدول و استفاده از Edit table، اندازه های مربوط به مدل سه بعدی قابل تغییر است. عوض کردن ابعاد و مقادیر در جدول طراحی سالیدورکس، به شما کمک می کند تا بتوانید ویرایش های مختلفی را از یک مدل سه بعدی داشته باشید.

---

وبسایت شرکت آراکو

نمونه پروژه های آراکو در اینستاگرام

کانال آپارت آراکو، فیلم فارسی آموزش Solidworks

اکانت ویرگول

کانال یوتیوب آموزش سالیدورک آراکو

مقاله بهترین نسخه نرم افزار سالیدورکز

دانلود رایگان فایل سه بعدی آماده

دانلود جزوه آموزشی فارسی سالیدورکس

آموزش طراحی از پایین به بالا و بالا به پایین در سالیدورک، بخش اول 

 Top down design in Solidworks

روش های طراحی پاین به بالا (Bottom-Up) و بالا به پایین(Top-Down design) از روش های تحلیل داده هستند که در شاخه های طراحی دستگاه، نرم افزار، تئوری های علمی و مدیریت استفاده می شوند. در عمل این دو، روش هایی برای طرح و اجرا، تدریس و هدایت هستند.

در روش طراحی بالا به پایین که همچنین به نام تجزیه(Decomposition) شناخته می شود، سیستم به اجزای کوچکتر تقسیم شده و در هر زیر مجموعه یا عضو، امکان تجزینه و بررسی دقیق تر وجود دارد. در روش بالا به پایین، کلیتی از سیستم طبقه بندی می شود اما جزئیات مشخص نمی گردد. سپس هر زیر مجموعه با جزئیات بیشتری مورد بحث واقع می شود و این تقسیم بندی و طراحی، تا زمانی که تمامی اجزاء بصورت قطعه واحد مشخص شوند، ادامه می یابد. طراحی بالا به پایین معمولا به کمک اجزاء فرضی انجام می شود که به آنها جعبه سیاه (Black Boxes) می گویند، از این رو که محتویات داخل این جعبه فرضی (که همان اجزاء و زیرمجموعه های تشکیل دهنده سیستم هستند، هنوز نا مشخص است اما این ساده سازی برای حل مسائل و دستیابی به محصول نهایی مورد نیاز است. در هر صورت گاهی نیز امکان دارد که زیر مجموعه ها و اجزاء در نظر گرفته شده برای سیستم (Black Boxes) قابل حل نبوده و یا دستیابی به مکانیزم و توان سخت افزاری برای رسیدن به بازخورد مورد نظر بسیار دشوار و یا غیر ممکن باشد. برای مثال مدیر یک شرکت خودرو سازی تصمیم میگیرد خودرویی با حداکثر سرعت 300 کیلومتر بر ساعت و مصرف سوخت 5 لیتر در صد کیلومتر تولید کند. پس از بررسی طرح و تجزیه آن به زیر مجموعه های لازم، متخصصان بخش موتور و پیشرانش با بررسی و تحلیل به این نتیجه می رسند که دستیابی به این هدف عملی نخواهد بود مگر آنکه وزن کل خودرو کمتر از 800 کیلومتر باشد. این بازخورد به بخش طراحی بدنه ارائه شده و کارشناسان بخش بدنه نیز راه حل های خود را ارائه می دهند. ممکن است در نهایت تیم مدیریت به این نتیجه برسد که هزینه پروژه تحقیقاتی بالغ بر 50 میلیون یورو و قیمت تمام شده محصول 500 هزار دلار برای تعداد 100 هزار دستگاه در سال خواهد بود. پس از ارائه این اطلاعات به بخش بازاریابی، این بخش نیز اظهار نظر خود را ارائه می دهد: محصول مورد نظر با مشخصات ارائه شده با این قیمت در بازار کشش نداشته و هدف گذاری برای فروش 100 هزار دستگاه از آن محقق نخواهد شد.

این بازخورد باعث می شود که از ادامه پروژه صرف نظر شده و یا مشخصات فنی تغییر و تقلیل داده شود. مشابه این مثال، متد طراحی بالا به پایین(Top down design) با ایجاد یک تصویر کلی شروع شده و با تبدیل آن به اجزای کوچکتر ادامه می یابد. این پروسه تا حدودی مشابه با نمای انفجاری است که در طراحی یک مجموعه برای درک بهتر از اجزای سازنده آن ترسیم می شود. 

تصویر طرح بیل مکانیکی که با روش تاپ داون در سالیدورکز کشیده شده است

 

طراحی و مهندسی معکوس قطعات و ماشین آلات صنعتی با نرم افزار سالیدورک

انجام پروژه مدلسازی سه بعدی سالیدورک(سالیدورکز)

آموزش سازمانی پیشرفته نرم افزار سالیدورکس

شبیه سازی و سیمولیشن سالیدورک

رندرینگ صنعتی و رندر تبلیغاتی

انجام پروژه صنعتی Solidworks

شرکت آراکو - محمد قربانعلی بیک

شماره تماس مستقیم : 09124780268

شماره تماس شرکت : 02166561974-02166129745

وبسایت شرکت آراکو

نمونه پروژه های طراحی سالیدورک آراکو در اینستاگرام

کانال آپارت آراکو، فیلم فارسی آموزش سالیدورک

 

آموزش طراحی پایین به بالا و بالا به پایین سالیدورکس، بخش دوم 

Top down design in Solidworks

در بخش گذشته در خصوص روش های طراحی بالا به پایین (Top-Down) توضیحاتی ارائه شد. اشاره شد که طراحی بالا به پایین در واقع بررسی یک تصویر کلی و تقسیم آن به بخش های کوچکتر با جزئیات بیشتر است. در ادامه به بررسی روش پاین به بالا (Bottom-Up) می پردازیم.

نمودار درختی یک اسمبلی طراحی شده با روش بالا به پایین در سالیدورکس

روش طراحی پایین به بالا استفاده از یک بستر موجود برای رسیدن به یک مکانیزم کامل تر و یا یک دستگاه پیچیده تر است. برای مثال تیم طراحی شما موفق به ساخت یک موتور 4 سیلندر خطی با بازدهی مناسب و استهلاک پایین شده است. محصولی که توان رقابتی بسیار بالایی در بازار را دارد. با توجه به تنوع محصولات شرکت و تقاضای بازار، دستور طراحی یک موتور با 50 درصد توان بیشتر برای رده محصولات لوکس شرکت به بخش پیشرانه که شما مدیریت آن را بر عهده دارید صادر می شود. تیم تحت مدیریت شما تصمیم می گیرد با توجه به موفقیت های موتور چهار سیلندر، از بستر موجود تا حد ممکن استفاده نماید. در این مواقع معمولا بخش پیشرانه شرکت های خودروساز با استفاده از حداکثر تجهیزات مشابه اقدام به ساخت موتوری با تعداد سیلندر بالاتر می نماید اما بخش هایی مانند محفظه احتراق، پیستون و شاتون، سوپاپ می نماید. این تصمیم و استفاده از بستر موجود، امکان کاهش هزینه ها و زمان تحقیق و توسعه، همچنین هزینه های تولید را فراهم آورده و ریسک های پروزه را تا حد ممکن کاهش می دهد. لازم به ذکر است روش طراحی پایین به بالا به اندازه روش طراحی بالا به پایین آینده نگرانه و پاسخگوی نیازها نخواهد بود. هرچند هیچ یک از این روش ها به تنهایی پاسخگوی نیازهای تحقیق و توسعه و حل مسائل نیستند و از تمامی روش ها باید در محل مناسب استفاده کرد، اما برای مدیریت یک پروژه صنعتی، آگاهی از نحوه مناسب رسیدن به جواب بسیار حیاتی است.

تفاوت روش ها و پروسه رسیدن به محصول در دو روش طراحی بالا به پایین و پایین به بالا در دیاگرام زیر مشخص شده است. 

تصویر پروسه طراحی صنعتی در دو روش بالا به پایین و پایین به بالا