طراحی سیستم بست برای قطعات با هندسه شکل-آزاد

طراحی قید و بند برای قطعات با هندسه شکل-آزاد نیاز به پردازش، محاسبات و هزینه بالاتری نسبت به قطعات چندوجهی دارد. نظر به این که طراحی سیستم جاسازی و بست هسته اصلی سامانه طراحی قید و بند را تشکیل می دهد، در این مقاله روشی تحلیلی برای طراحی سیستم بست به صورت خودکار برای این نوع از قطعات ارائه می شود. طراحی سیستم بست بر مبنای سه اصل اجرا می شود که نقاط اعمال بست از دو اصل اول تعیین شده و توسط اصل سوم، راستی آزمایی می گردد. اصول مذکور شامل کمترین تعداد بست، بیشترین مولفه نیروی بست در راستای اعمال جاسازها و حفظ پایداری استاتیکی قطعه کار در سیستم قید و بند است. پس از ارائه روش مدل سازی ریاضیاتی هریک از این اصول، پیاده سازی نرم افزاری آن ها در محیط یکپارچه طراحی قید و بند به کمک رایانه (توسعه داده شده توسط نویسندگان مقاله) اجرا گردید. سه نمونه مطالعه موردی شامل مدل هایی از قطعات شکل-آزاد حاوی سطوح نربز برای سنجش عملکرد تحلیل پیاده سازی شده استفاده شد. کمترین تعداد بست محاسبه شده برای این مطالعات موردی همراه با پایداری قطعه کار در تماس با جاسازهای شش گانه و بست ها، نشان دهنده قابلیت اطمینان بالای روش ارائه شده در طراحی سیستم بست برای قطعات شکل-آزاد بود. قابلیت های طراحی خودکار سیستم بست برای قطعات (فارغ از نوع هندسه آن) و یکپارچه شدن با سایر ماژول های طراحی قید و بند (همچون طراحی سیستم جاسازی) امکان استفاده صنعتی از این سیستم را فراهم می کند.