تعداد صفحات: ۴۷ | قابل ویرایش
فهرست مطالب تحقیق روشهای ماشین کاری نوین
مقدمه ۱
نشر خود به خود تابش ۲
انتشار القایی ۳
(۶.۵) N۱ B۲۱ 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
مقدمه روشهای ماشین کاری نوین
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 W۱ که در شکل ۱.۵ از آینده M۱ به سمت راست حرکت می‌کند نشان داده می‌شود.
پس از بازتابش از آینه M۲ یک موج رشد یابنده دیگر M۲ که در جهت عکس حرکت می‌کند ایجاد می‌شود. آینه M۲ نیز کمی جابه جا می‌شود. بنابراین اشعه نوری که از آن منتشر می‌گردد تحت زاویه نسبت به محور واگرا است.
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 سطوحٍٍE۳.۲ E.E۱ است در نظر بگیرید. تعداد اتمها در واحد حجم (جمعیت) در این سطوح …..N1 N2 N3 است.
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 دی اکسید کربن
با کشف لیزر co۲:N۲:He در دهه ۱۹۶۰، تولید سطوح انرژی پیوسته بسیار بالا با توان خروجی چند میلی وات تا چند صد وات امکان پذیر شد. طبق نمودار سطح انرژی در انتقال لیزر دو سطح انرژی ارتعاشی (۰۰۰۱.۱۰۰۰) ملکولهای دی اکسید کربن اتفاق می‌افتد. اختلاف بین این دو سطح طول موج خروجی را ایجاد می‌کند. بررسیهای دقیق روشن کرده که ملکولهای نیتروژن در تخلیه به سطح ارتعاشی v=1) ) برانگیخته می‌شوند. این سطح co۲ ۰۰۰۱ بسیار نزدیک است. این برانگیختگی در N۲ به سطح بالاتر لیزر co۲ منتقل شده و باعث ایجاد ملکولهای اضافی می‌شود.
این جمعیت اضافی شرط لازم برای عمل تابش لیزر است. هلیم در تخلیه به حفظ وارونگی کمک کرده و همچنین رسانش گرما به دیواره‌های را افزایش میدهدپس از تابش لیزر در طول موج مولکول co۲ به سطح ۰۱۱۰ افت کرده و سپس به سطح پایه می‌رسد اجزاء اصلی در تولید اقتصادی لیزرهای co۲:N۲:He را نشان می‌دهد. یک ماشین ابزار لیزر co۲ صنعتی را نشان می‌دهد. جدول ۱.۵ بعضی خواص لیزرهای گاز که در ماشینکاری مورد توجه هستند ارائه می‌کند.
منابع
- اصول ماشین کاری و ابزارشناسی- تالیف دکتر محمد رضا رازفر- دانشگاه صنعتی امیر کبیر
- روشهای ماشین کاری مدرن – جی ای مک جورج- ترجمه مهندس فرزاد بیغال
