مقاله روشهای ماشین کاری نوین بوسیله جت لیزر و اصول ماشین کاری


دنلود مقاله و پروژه و پایان نامه دانشجوئی

مقاله روشهای ماشین کاری نوین بوسیله جت لیزر و اصول ماشین کاری مربوطه  به صورت فایل ورد  word و قابل ویرایش می باشد و دارای ۴۶  صفحه است . بلافاصله بعد از پرداخت و خرید لینک دانلود مقاله روشهای ماشین کاری نوین بوسیله جت لیزر و اصول ماشین کاری نمایش داده می شود، علاوه بر آن لینک مقاله مربوطه به ایمیل شما نیز ارسال می گردد

 فهرست مطالب

مقدمه   ۱
نشر خود به خود تابش   ۲
انتشار القایی   ۳
(۶٫۵) N1 B21 uv   ۴
(الف) پمپاژ نوری (مثل لیزر یاقوت)   ۷
(ب) تحریک مستقیم الکترون (مثل لیزر آرگون)   ۷
(ج) برخوردهای غیر الاسیتک اتم- اتم (مثل لیزر هلیم – نئون)   ۷
نوسان لیزر   ۸
انواع  لیزر   ۸
لیزر گاز   ۹
لیزر هلیم- نئون   ۹
لیزر دی اکسید کربن   ۱۰
لیزرهای حالت جامد با پمپاژ نوری   ۱۲
مشخصات اشعه لیزری   ۱۴
پروفیل فضایی   ۱۵
واگریی اشعه   ۱۵
تمرکز وتوان   ۱۶
اثرات لیزر بر مواد   ۱۸
بازتابش پذیری   ۱۹
جذب   ۲۰
رسانش گرمایی   ۲۱
ذوب سطح   ۲۳
تبخیر   ۲۴
انرژی لازم برای تبخیر   ۲۵
اصول ماشین کاری   ۲۷
فرزکاری   ۲۷
اجزاء تیغ فرز   ۲۷
فرزکاری محیطی ( غلطکی )   ۲۹
محاسبه پارامترهای مختلف برش در فرز کاری محیطی   ۳۱
عمل برش یکنواخت در فرزکاری   ۳۵
عکس العمل نیروها روی تیغ فرز   ۳۷
سنگ زنی   ۴۱
نیروهای سنگ زنی   ۴۱
منابع:   ۴۳

منابع:

۱-   اصول ماشین کاری و ابزارشناسی- تالیف دکتر محمد رضا رازفر- دانشگاه صنعتی امیر کبیر

۲-   روشهای ماشین کاری مدرن – جی ای مک جورج- ترجمه مهندس فرزاد بیغال

مقدمه

ماشینکاری لیزر بر اساس اصولی است که اخیرا کشف شده‌اند لیزر یک نام اختصاری به معنی تقویت نو با انتشار بر انگیخته تابش است. فرآیند به برخورد یک اشعه نور تکرنگ همفاز جهت دار و شدید به قطعه کاری که ماده به وسیله تبخیر از آن خارج می‌شود بستگی دارد. توضیح پدیده اتمی که در ضمیمه ارائه شده مبنای مفیدی برای فراگیری اثرات لیزر است. شناولا و تانز در سال ۱۹۵۸ برای اولین بار لیزر را مطرح کردند. آنها یک تداخل سنج فابری- پرت که مثل یک جعبه تشدید عمل می‌کرد در نظر گرفتند. هماطور که در شکل ۱۰۵ مشخص است این دستگاه اساسا از دو آینده نیمه نقره اندود موازی و تخت تشکیل شده که در بین آنها یک شعاع نور تکرنگ چندین با بازتابش می‌شود. فضای بین آینده‌ها به یک میحط تقویت کننده، ملکولهای گاز بر انگیخته شده تا سطوح بالاتری انرژی، پر می‌شود. ماکنیزم تقویت در قسمت ۳۰۵و ۴۰۵ بحث خواهد شد.

نور پس از بازتابش به وسیله آینه‌ها درون گاز برانگیخته درون گاز بر انگیخته، در جهت موازی به محور تداخل سنج منتشر شده و به این ترتیب نور تقویت می‌شود. البته به شرط اینکه در بازتابشهای فلز آن تغییر نکند. رشد موج نور در محیط با موج رشد یابنده W1 که در شکل ۱٫۵ از آینده M1 به سمت راست حرکت می‌کند نشان داده می‌شود. پس از بازتابش از آینه M2 یک موج رشد یابنده دیگر M2 که در جهت عکس حرکت می‌کند ایجاد می‌شود. آینه M2نیز کمی جابه جا می‌شود. بنابراین اشعه نوری که از آن منتشر می‌گردد تحت زاویه  نسبت به محور واگرا است.

قطر آینه است. مثلا اگر  یا ۲۲s قوس خواهد بود.یعنی نور انتشاری کاملا همراستا است. و اگرایی اشعه را می‌توان با استفاده از عدسیهای مناسب کنترل کرد. می‌توان قطر آن را روی سطوح گسترده تری متمرکز کرد. مثلا لیزر یاقوت (قسمت ۵٫۵٫۴) با لامپ فلاش برانگیخته شده، ۱kj انرژی الکتریکی را در ۱ms منتشر می‌کند. اشعه لیزری با انرزی ۳j در۶۹۳۴A با سطح مقطع ۵mm واگرایی ۱۰rad تولید شده است. این اشعه در حالت متمرکز شدت توان ۱MWcm-2 را ایجاد می‌کند. حداکثر همسویی یا همدوسی فضایی مجموعه اشعه باپراش آینه‌های مورد نظر شاولاو وتانز توجه بیشتری را جلب کرده است. برای دستیابی به اشعه نور کاملا همراستا پدیده‌های فیزیک و مرتبط به انتشار تابش بررسی شدند. ابتدا پدیده معروف نشر خود به خود بررسی می‌شود.

نشر خود به خود تابش

هنگامی که یک اتم در حالت انرژی برانگیخته E1 به سطح انرژی پایین تر E1 می‌افتد یک کوانتم تابش با فرکانس vij منتشر می‌کند

E1– E1=hvij

H ثابت پلانک است.

می توان این اتم را با دریافت تابشی با فرکانس یکسان تحریک کرد تا این تابش را منتشر کند. پدیده تحریک (بر انگیختگی) کمتر از انتشار خود به خود شناخته شده است. با توجه به ارتباط زیاد آن با لیزر باید به این پدریده توجه ویژه ای داشت.

 

انتشار القایی

نرخ پرشهای تابش القایی منتاسب با شدت انرژی تابشی uvij و اختلاف جمعیت (تعداد بر واحد حجم) اتمها بین حالتهای بالاتر و پایین تر است. تابش القایی و تابش تحریک کننده دارای مشخصات قطبی و سمتی یکسانی هستند

این فرآیند پایه پدیده لیزری است. از کارهای این اشتاین بر روی واکنش ماده وتابش (به ضمیمه مراجعه کنید) می‌توان اطلاعات بیشتری کسب کرد. او نشان داد که تعریف درست این واکنش نیازمند بررسی شرایط القاء یک اتم براگیخته به وسیله تابش برای نشر فرتون، که باعث پایین آمدن سطح انرژی آن اتم می‌شود، است.

یک سیستم اتمی کمی شده که دارای سطوح، ….۱٫۲٫۳ و انرژی این سطوحٍٍE3.2 E.E1است در نظر بگیرید. تعداد اتمها در واحد حجم (جمعیت) در این سطوح …..N1 N2 N3 است. اگر سیستم اتمی یا تابش گرمایی در دمای T در تعادل باشد آنگاه جمعیتهای نسبی در هر دو سطح، مثلا ۱و ۲، با معادله یولتزمن تعریف می‌شود:

K ثابت بولتزمن است.

اگر آنگاه

اتم با انتشار یک فرتون از سطح ۲ به سطح  ۱ افت می‌کند. اگر A21 احتمال انتقال از سطح ۲ به سطح ۱ در واحد زمان انتشار القایی باشد. آنگاه تعداد افتهای خود به خود در هر ثاینه N2 A21 خواهد بود. علاوه بر این پرشهای خود به خود، انتقالهای برانگیخته و القایی نیز اتفاق می‌فتد. سرعت کلی این انتقالهای القایی بین سطح ۲ و ۱ با شدت انرژی uv تابش با فرکانس v متناسب است:

H ثابت پلانک است.

فرض کنیم B21 و B12 ثابتهای تناسب برای انتشار القایی هستند. تعداد انتقالهای القایی یا انتشارها در جهت پایین در ثانیه عبارت است از N2 B21 uv

به طور مشابه تعداد انتقالهای القایی (جذب) در جهت بالا در ثانیه عبارت است از:

(۶٫۵) N1 B21 uv

ثابتهای تناسب Aو B ضرایب این اشتاین نامیده می‌شوند.

در معادله نرخ خالص انتقالها در جهت پایین و بالا برابر هستند. بنابراین:

 

سرعت القایی

با قرار دادن مقادیر h و k و برای منابع نوری معمولی که دمای T حدود ۱۰۰۰k است سرعت انتشار القایی در قسمت قابل رویت طیف بسیار کوچک است. یعنی در این منابع بیشتر تابش بر اساس انتقالها و کنشهای خود به خود منتشر می‌شود و از آنجا که این کار به صورت نامنظم انجام می‌گردد بنابراین منابع تابش قابل رویت ناهمدوس هستند. در مقایسه در لیزر شدت تابش به صورتی است که انتقالهای القایی کاملا غالب بوده و تابش انتشاری بسیار همدوس است. همچنین تابش طیفی لیزر در فرکانس کاری آن بسیار بیشتر از نور معمولی است.برای دستیابی به این اثر لیزرها شرایط جدیدی که وارنگی جمعیت نامیده می‌شود مورد نیاز است.

محیط نوری که شامل اتمهایی در سطوح انرژی مختلف …..E1 E2 E3 بوده و  است در نظر بگیرید . سرعتهای انتشار القایی وجذب مربوط به این دو سطح متناسب است با N2B21 و N1 B12 از آنجا که B21=B12 است اگر  باشد. آنگاه سرعت انتقال القایی در جهت پایین بیش از سرعت انتقال در جهت بالا است. یعنی در صورتیکه جمعیت حالت بالاتر بیش از جمعیت حالت پایین تر باشد. این حالت وارونگی جمعیت نامیده شده و به طور مشخص با توزیع تعادل گرمایی بولتزمن مخالف است. (با معادله ۳٫۵ مقایسه کنید)

اگر وارونگی جمعیت و جود داشته باشد می‌توان افزایش شدت اشعه نور را در حین عبور از محیط نشان داد. یعنی به علت اینکه دریافت بر اثر انتشار القایی بیشتر از دست دادن انرژی بر اثر جذب است اشعه تقویت میشود تابش القایی هم جهت با اشعه اولیه منتشر می‌شود. این دو رابطه فازی مشخص دارند. یعنی تابشهای اولهی والقایی همدوس هستند.

روشهای متعددی برای به دست آوردن وارونگی جمعیت وجود دارد:

(الف) پمپاژ نوری (مثل لیزر یاقوت)

یک منبع نور خارجی برای تولید جمعیت زیاد سطح انرژی خاص در محیط لیزر، با جذب نوری انتخابی، به کار می‌رود. این نوع تحریک نوری در لیزرهای حالت جامد مثل لیزر یاقوت به کار می‌رود.

(ب) تحریک مستقیم الکترون (مثل لیزر آرگون)

در لیزرهای یون گاز (مثل آرگون) برای ایجاد وارنگی جمعیت از تحرک مستقیم الکترون تخلیه گازی استفاده می‌شود. میحط لیزر جریان تخلیه را حمل می‌کند. در شرایط مناسب فشار و جریان، الکتروهای در تخلیه اتمهای فعال را مستقیما تحریک کرده و جمعیت بیشتری را در سطوح مشخص (نسبت به سطوح پایین تر)

(ج) برخوردهای غیر الاسیتک اتم- اتم (مثل لیزر هلیم نئون)

دراین حالت ترکیبی از گازها، مثلا دو نوع مختلف A.B، با حالت برانگیخته A و B یکسان (یا تقریبا یکسان) به کار می‌روند. ممکن است انتقال برانگیختگی بین دو اتم به صورت زیر انجام شود:

 اگر حالت برانگیخته یکی از اتمها، مثلاA0، شبه پایدار باشد آنگاه گاز B در میحط به صورت خروجی تحریک عمل می‌کند. در نتیجه جمعیت حالت برانگیخته اتم B از سطوح پایین تری که اتم B بر اثر تابش به آنها افت می‌کند بسیار بیشتر است.

این حالت در لیزر هلیم – نئون به وجود می‌آید. یک اتم برانگیخته هلیم. یک اتم نئون را تحریم کرده وی سپس انتقال لیزر می‌فتد.

 

نوسان لیزر

محیط تقویت کننده لیزر بین دو آینه که در دو سر یک لامپ ثابت شده‌اند قرار دارد. اگر وارونگی جمعیت در محیط کافی باشد تابش الکترومغناطیسی به وجود آمده و به صورت یک موج پایدار بین دو آینه به کار گرفته می‌شود. یکی از آینه‌ها کمی متحرک است. یکی از آینه‌ها کمی متحرک است. هنگامی که قدرت تابش به حد کافی بالا می‌رود اشعه از این آینه به صورت اشعه لیزر خارج می‌شود.

انواع  لیزر

برای ماشینکاری انواع مختلف لیزر مورد توجه هستند. به طور مشخص لیزرهای حالت جامد و گاز با ارزش می‌باشند.

لیزر گاز

در سرهای لامپ لیزر پنجره‌های بروستر بسیار شفاف قرار دارند که به وسیله آنها لیزر خروجی به صورت خطی قطبی می‌شود. نوسان لیزر در قطبش دلخواه ایجاد شده و بر قطبشهای دیگر (متعامد) غالب می‌گردد.منابع متعددی برای تحریک الکتریکی وجود دارند. از جمله تخلیه جریانهای مستقیم و متناوب تخلیه جریان متناوب بسیار ساده است. منبع انرژی یک مبدل بالای معمولی است که به آن الکترودهای سرد درون لامپ متصل هستند. در آزمایشگاه تلفن بل، بنت و‌هاریوت برای ساخت لیزر هلیم- نئون، اولین گاز، از تخلیه فرکانس بالای بدون الکترود استفاده کردند. در بسیاری از لیزرهای توان بالا به ویژه زمانی که وارونگی جمعیت پایدار نمی ماند از پالسهای ولتاژ بالا استفاده می‌شود.

 

لیزر هلیم- نئون

 

45,000 ریال – خرید

تمام مقالات و پایان نامه و پروژه ها به صورت فایل دنلودی می باشند و شما به محض پرداخت آنلاین مبلغ همان لحظه قادر به دریافت فایل خواهید بود. این عملیات کاملاً خودکار بوده و توسط سیستم انجام می پذیرد.

 جهت پرداخت مبلغ شما به درگاه پرداخت یکی از بانک ها منتقل خواهید شد، برای پرداخت آنلاین از درگاه بانک این بانک ها، حتماً نیاز نیست که شما شماره کارت همان بانک را داشته باشید و بلکه شما میتوانید از طریق همه کارت های عضو شبکه بانکی، مبلغ  را پرداخت نمایید. 

 

 

مطالب پیشنهادی:
  • پایان نامه مطالعه و بررسی پدیده سایش (Wear) به عنوان یک معضل در صنعت
  • برچسب ها : , , , , , , ,
    برای ثبت نظر خود کلیک کنید ...

    براي قرار دادن بنر خود در اين مکان کليک کنيد
    به راهنمایی نیاز دارید؟ کلیک کنید
    

    جستجو پیشرفته مقالات و پروژه

    سبد خرید

    • سبد خریدتان خالی است.

    دسته ها

    آخرین بروز رسانی

      جمعه, ۵ خرداد , ۱۳۹۶
    
    اولین پایگاه اینترنتی اشتراک و فروش فایلهای دیجیتال ایران
    wpdesign Group طراحی و پشتیبانی سایت توسط دیجیتال ایران digitaliran.ir صورت گرفته است
    تمامی حقوق برایdjkalaa.irمحفوظ می باشد.