پارس پروژه (پرتال پروژه های دانشگاهی)

ME25 -پایان نامه کارشناسی مهدسی مکانیک : دستگاه اندازه گیری مختصات وکاربرد آن در فناوری نانو ( Nano CMM )

کد محصول: me25

فرمت فایل word

تعداد صفحات : 181 صفحه

قیمت: 35000 تومان

فصل اول : مقدمه 

1-1- اندازه گیری .. 2

1-2-  نیاز به اندازه گیری ...... 3

 

فصل دوم : دستگاه اندازه گیری مختصات ( cmm )

2-1- مقدمه ... 6

2-2- تاریخچه . 7

2-3- اجزای تشکیل دهنده cmm  8

2-3-1- سازه مکانیکی .. 9

2-3-2- نرم افزار cmm ..... 14

2-3-3- پرابها ...... 16

2-4- کالیبراسیون  20

2-5- شرایط محیطی .. 21

 

فصل سوم : مقدمه ای بر فناوری نانو

3-1- مقدمه . 23

3-2- تعریف . 24

3-3- تاریخچه فناوری نانو.... 24

3-4- روشهای ساخت نانو مواد .... 28

3-4-1- فرآوری مکانیکی .... 30

3-4-1-1- آسیاب های مکانیکی  31

3-4-1-1-1- آلیاژ سازی مکانیکی ..... 33

3-4-1-1-2- عوامل موثر در آسیاب مکانیکی ... 35

3-4-1-1-3- آسیاب های گلوله ای با انرژی زیاد ...... 36

3-4-1-1-4- آسیاب های گلوله ای سیاره ای ... 39

3-4-1-1-5- آسیاب های گلوله ای لرزشی ....... 41

3-4-1-1-6- تصادم گلوله – پودر – گلوله ........ 44

3-4-2- الکترو ریسندگی .... 45

3-4-3- قوس الکتریکی ....... 45

3-4-3-1- روش کار .... 46

3-4-4- رسوب دهی فاز بخار ...... 47

3-4-4-1- رسوب دهی شیمیایی بخار ........ 48

3-4-4-2- رسوب دهی فیزیکی بخار . 49

3-4-5- پاشش حرارتی ........ 49

3-4-6- روش سل ژل . 50

3-5- مهمترین کاربردها ....... 52

3-5-1- کاربرد در خودروسازی ... 53

 

فصل چهارم : روش های اندازه گیری نانو مواد

4-1- تاریخچه ....... 56

4-2- اسپکتروسکوپی الکترون اوژه ...... 56

4-3- پراش اشعه ایکس ........ 63

4-4- آنالیز بر مبنای یون ..... 64

4-5- طیف سنج رامان . 65

4-5-1- اصول کار ........ 65

4-5-2- ساختمان دستگاه ... 66

4-5-3- کاربردها . 67

4-6- طیف سنجی جرمی .... 68

4-7- سیستم باریکه یونی .... 69

4-7-1- اصول کار ........ 69

4-7-2- کاربردها . 71

4-8- دستگاه طیف سنجی مادون قرمز ....... 72

4-9- رزونانس مغناطیسی هسته . 73

4-10- پراکندگی بازگشتی رادرفورد ... 74

4-10-1- اصول فیزیکی ....... 74

4-10-2- تجهیزات مورد استفاده ........ 74

4-10-3- مزایا و معایب ....... 77

4-10-4- کاربردها ....... 78

4-11- طيف‌سنجي تبديل فوريه مادون قرمز  .... 79

4-11-1- تئوری .. 79

4-11-2- تجزیه کیفی  81

4-11-3- کاربردها ....... 82

4-12- طیف نگاری الکترونی برای آنالیز شیمیایی ..... 82

4-12-1- کاربردها ....... 84

4-12-2- نمونه ها ........ 85

4-12-3- محدودیت ها ........ 85

4-12-4- مدت زمان آنالیز .. 85

4-13- میکروسکوپ الکترونی عبوری . 86

4-14- میکروسکوپ الکترونی روبشی . 87

4-15- میکروسکوپ الکترونی روبشی محیطی ... 89

 

فصل پنجم : نانو cmm ها

5-1- مقدمه . 91

5-2- میکروسکوپ نوری میدان نزدیک روبشی .. 91

5-3- میکروسکوپ روبشی تونلی . 94

5-3-1- مقدمه ..... 94

5-3-2- نگاهی اجمالی بر عملکرد میکروسکوپ روبشی تونلی .. 95

5-3-3- روش های مبتنی بر استفاده مستقیم از STM در تعیین مشخصات سطوح....... 97

5-3-3-1- مد جریان ثابت .. 98

5-3-3-2- مد ارتفاع ثابت  100

5-3-3-3- مد نقشه برداری از تابع کار سطح . 101

5-3-3-4- تعیین نقشه چگالی حالات الکترونها ...... 102

5-3-3-5- مد سنجش نقشه ترازهای انرژی ارتعاشی الکترونها ...... 102

5-4- میکروسکوپ نیروی اتمی  104

5-4-1- مقدمه .. 104

5-4-2- نحوه عملکرد ....... 105

5-4-3- آشکار سازی جهت گیری تیرک . 109

5-4-4- هندسه تیرک ....... 110

5-4-5- سوزن ها ...... 112

5-4-6- نحوه برهمکنش سوزن با سطح .. 114

5-4-7- مدهای مختلف AFM ....... 116

5-4-7-1- مدهای تماسی  117

5-4-7-1-1- مد نیرو ثابت ...... 118

5-4-7-1-2- مد ارتفاع ثابت ... 119

5-4-7-2- روش های شبه تماسی ... 120

5-4-7-2-1- مد دامنه ثابت ... 122

5-4-7-2-2- مد تصویر برداری از اختلاف فاز ........ 123

5-4-8- کاربردها ....... 124

5-4-8-1- مطالعة فرآيندهاي اصطكاكي و تحول ادوات تحت اصطكاك در ابعاد نانومتر ...... 124

5-4-8-2- متالوژی و خوردگی فلزات ... 125

5-4-8-3- غشاها و فیلتر ها .. 125

5-4-8-4- كنترل كيفيت و بررسي ميزان نقصهاي سطحي در واحدهاي حافظة مغناطيسي. 125

5-5- نانو CMM ...... 126

5-5-1- مقدمه . 126

5-5-2- ایده های اولیه ..... 126

5-5-3- فاکتور های مختلف ماشین NANO CMM  128

5-5-4- ویژگیهای ماشین نانو CMM . 130

5-5-4-1- مقیاس .... 130

5-5-4-2- محرک .... 131

5-5-4-3- میز . 133

5-5-4-4- نانو پراب . 134

5-5-4-4-1- پراب NPL ....... 135

5-5-4-4-2- پراب فنر سه برگی .... 136

5-5-4-4-3- پراب PTB ........ 137

5-5-4-4-4- پراب METAS ....... 138

5-5-4-4-5- پراب فیبر نوری PTB ...... 139

5-5-4-4-6- پراب فیبر نوری MITUTOYO ... 140

5-5-4-5- مواد بکار برده شده  141

5-5-5- پیشرفت های صورت گرفته در زمینه نانو CMM ها ...... 141

5-5-5-1- نانو CMM موازی با مکانیزم سه درجه آزادی .... 141

5-5-5-2- استفاده از مفاصل مغناطیسی کروی ..... 143

5-5-5-3- توسعه سیستم نانو پراب در دانشگاه توکیو ... 144

5-5-6- آنالیز و تحلیل اجزای ماشین نانو CMM  146

5-5-6-1- ساختمان ماشین .... 146

5-5-6-1-1- آنالیز تنش . 147

5-5-6-1-2- آنالیز رسانش گرمایی  148

5-5-6-1-3- آنالیز دفرمه شدن گرمایی . 150

5-5-6-2- آنالیز سوزن پراب تماسی ....... 151

5-5-6-2-1- بررسی میزان جابجایی در اثر نیرو .... 152

5-5-6-2-2- آنالیز توزیع تنش در نوک سوزن در اثر نیروی ماکزیمم .. 153

5-5-6-2-3- بررسی تغییر شکل پلاستیک پس از برداشتن بار .....154

5-5-7- نتایج و پیشنهادات ....... 155

 

پیوست : تصاویر ، نمودارها و جداول

1- تصاویر مربوط به فصل دوم .. 158

2- تصاویر مربوط به فصل چهارم ....... 159

3- تصاویر مربوط به فصل پنجم ........ 167

مراجع

1- مراجع فارسی ........ 179

2- اینترنت . 179

3- مراجع لاتین . 180

فصل اول

1-1- اندازه گیری

امروزه ارقام حاصل از اندازه گيري به عناوين مختلف و بيشتر از گذشته مورد استفاده قرار مي گيرد . بنابراين كيفيت ارقام حاصله از اندازه گيري بطور مستقيم به اندازه گيري هايي بستگي دارد كه از سيستم هاي اندازه گيري ( ابزار دقيق ) گرفته مي شود . اندازه گيري فرايند مقايسه اي يك كميت بين يك استاندارد تعريف شده و يك مقدار مجهول مي باشد . در عصر شتاب در پيشرفت علمي ، استاندارد خدمات ، توليد و گسترش روشهاي توليد ، روشهاي اندازه گيري نيز گسترش در خور توجهي نموده اند . روش هاي اندازه گيري سه بعدي يكي از مهمترين روش هاي اندازه گيري مي باشند . دستگاه هاي اندازه گيري مختصات (CMM) براي اندازه گيري سه بعدي قطعات و يا هر چيزي كه اندازه هاي آن با پارامترهايي مانند توازي ، تعامد ، زاويه ، ابعاد و ... در آن بايد بصورت سه بعدي اندازه گيري شوند در صنايع مختلفي نظير خودرو سازي ، ماشين سازي، هوا فضا و مخصوصا علم نوین نانو كاربرد وسيعي دارند . در اين مقاله سعي بر اين است كه درك صحيحي از عملكرد ، تاريخچه ، بخش هاي مختلف يك سي.ام.ام ، شرايط محيطي و كاليبراسيون يك دستگاه سي.ام.ام و اصول استفاده از آنها در مقیاس نانو ارائه گردد .

امروزه ارقام حاصل از اندازه گيري به عناوين مختلف و بيشتر از گذشته مورد استفاده قرار مي گيرد . براي مثال شناخت از اين كه فرايند توليد تحت كنترل است يا خير ؟ معمولاً با استفاده كردن از آماري كه از فرايند جمع آوري مي شود اجرا مي گردد . ارقام و آماري كه از فرايند به دست مي آيد با محدوده هاي كنترل آماري محاسبه شده ، مقايسه مي گردد و چنانچه اين ارقام خارج از محدوده كنترل قرار گيرند فرايند نياز به تنظيم خواهد داشت ، در غير اين صورت فرايند بدون اصلاحات لازم همچنان عمل خواهد كرد . بنابراين كيفيت ارقام حاصله از اندازه گيري بطور مستقيم به اندازه گيري هايي بستگي دارد كه از سيستم هاي اندازه گيري ( ابزار دقيق ) كه در وضعيت و يا شرايط « تحت كنترل » كار مي كنند گرفته مي شود .

كلمه « اندازه گيري » به عنوان نمره اي است كه به چيزهاي مورد اندازه گيري قرارگرفته اختصاص يافته است . اندازه گيري ارتباطي است ميان خصوصيت چيز مورد اندازه گيري قرار گرفته و ابزار دقيق . اين نتيجه گيري در سال 1963 توسط ايزن هارت به اين ارتباط داده شد . فرايند اختصاص نمره به شئ مورد ارزيابي « اندازه گيري » گفته مي شود .

اندازه گيري فرايند مقايسه اي يك كميت بين يك استاندارد تعريف شده و يك مقدار مجهول مي باشد . مترولوژي اصطلاحي است كه به اندازه گيري براي مقاصد مهندسي و محاسباتي داده شده است و چون مهندسين در توليد صنايع بيشتر با اندازه گيري طول و زوايا سر و كار دارند مترولوژي درباره اندازه گيري طولي زاويه اي و كيفيت آنها بحث مي كند .

1-2- نیاز به اندازه گیری

در عصر شتاب در پيشرفت علمي ، استاندارد خدمات ، توليد و گسترش روشهاي توليد ، علوم و صنایع نوین ، روشهاي اندازه گيري نيز گسترش در خور توجهي نموده اند . تقاضاي جهاني براي كالاهاي ساخته شده با سرعت مبهوت كننده اي رو به افزايش است . صنايع توليدي نيز با روش هاي جديد و گوناگون به اين تقاضا پاسخ مي دهند . از زمان ظهور تدريجي كنترل عددي و توليد به كمك كامپيوتر تا رسيدن به روش هاي مدرن و سيستم هاي توليد قابل انعطاف و توليد به هنگام تا ظهور نانو تکنولوژی ، روش هاي توليد تغييرات و پيشرفت هاي بسياري كرده اند . ايجاد اين تحولات نيازمند به كارگيري روش ها و تجهيزاتي جهت كنترل كيفيت و اندازه گيري دقيق است كه كيفيت و دقت بالاتري را تامين مي كند .

روش هاي اندازه گيري سه بعدي يكي از مهمترين روش هاي اندازه گيري مي باشند . دستگاه هاي اندازه گيري مختصات ( سي.ام.ام ) براي اندازه گيري سه بعدي قطعات و يا هر چيزي كه اندازه هاي آن با پارامترهايي مانند توازي ، تعامد ، زاويه ، ابعاد و ... در آن بايد بصورت سه بعدي اندازه گيري شوند در صنايع مختلفي نظير خودروسازي ، ماشين سازي ، هوا فضا و... كاربرد وسيعي دارند .

اين ماشين ها که در صنعت با نام مختصار CMM  ناميده مي شوند ، در اموري كه نياز به دقت بالا و يا انجام عمليات اندازه گيري خاص (مانند هم محوري دو سوراخ ، توازي ، تعامد و ..... ) و همچنين ايجاب شكل مورد نظر ( مانند بدنه هاي پيچيده خودروها ، قالبها و .....) چنين است كه ابزار آلات و روشهاي موجود قادر به انجام عمليات  اندازه گيري نيستند ، كاربرد دارند .

از آنجاييکه ماشين هاي اندازه گيري مختصاتي ( CMM ) وجود ندارد که قادر به اندازه گيري  اندازه ها و مکان ها در قطعات بسيار ريز در مقياس نانو باشد ؛ از اين رو ، برخی کشورها شروع به ساخت دستگاه هاي CMM جديدي نمودند که قادر به اندازه گيري در مقياس نانو  باشند که نام آنها Nano-CMM است .

در اصل یک ماشین اندازه گیری مختصات  ماشینی است که اندازه های جبری و مختصاتی هرنوع قطعه ای را با دقت بالا اندازه گیری میکند . در طی فرآیند اندازه گیری محورهای مختصات ماشین به وسیله مکانیزم حرکتی بر روی قطعه حرکت میکنند که این مکانیزم بسیار دقیق و حساس است . سپس کامپیوتر دستگاه با اندازه گیری میزان جابجایی پروب ، اندازه مورد نظر را به ما می دهد .

SEM , TEM , AFM , STM  از انواع مختلف وسایل اندازه گیری در ابعاد نانو می باشند که از اصول کار آنها درnano-CMM  استفاده میشود که در ادامه نحوه عملکرد آنها شرح داده خواهد شد . 

فصل دوم:

دستگاه هاي اندازهگيري   مختصات( cmm )

2-1- مقدمه

كلمه سي.ام.ام مخفف عبارت Coordinate Measuring Machine به معني " ماشين اندازه گيري مختصات " است . دستگاه هاي اندازه گيري مختصات در فرايند اندازه گيري مختصات ، يكي از بهترين ابزارها مي باشند و در اموري كه نياز به دقت بالا و يا انجام عمليات اندازه گيري خاص مانند هم محوري دو سوراخ ، توازي ، تعامد... و همچنين ايجاد شكل مورد نظر مانند بدنه هاي پيچيده خودروها ، قالب ها... و مهندسي معكوس كاربرد دارند .

امروزه با افزايش درخواست ها از بخشهاي توليدي براي بهبود هر چه بيشتر در كيفيت محصولات ، سي.ام.ام ها تبديل به ستون فقرات بخش كيفيت شده اند . بطور كلي جايگاه سي.ام.ام در سيستم هاي توليدي به شرح ذيل مي باشد :

  • در مرحله كنترل كيفيت و تست ابعادي قطعه توليد شده .
  • در مهندسي معكوس با نقطه برداري از قطعه مرجع و استفاده از ابر نقاط بدست آمده در سيستم هاي CAD/CAM.
  • استفاده از اطلاعات خروجي ماشين هاي سي.ام.ام به عنوان شاخصهاي تصميم گيري مديريت طراحي ، ساخت و كنترل كيفيت .

ما در سي.ام.ام از يك سيستم مختصات براي بيان حركت دستگاه اندازه گيري استفاده مي كنيم . سيستم مختصات توسط فيلسوف و رياضي دان معروف فرانسوي رنه دكارت ( Rene Descartes ) در اوايل سالهاي 1600 ميلادي ابداع گرديد .

از آنجايي كه در سيستم مختصات هر نقطه فقط يك مختصات X Y Z دارد و هر مختصات مشخص فقط مربوط به يك نقطه مي باشد ، مي توان از اين هويت مشخص براي هر نقطه استفاده كرد و با دقت بالا ، به آن دسترسي پيدا كرد . كاري كه دستگاه سي.ام.ام انجام مي دهد همين گونه است . اين دستگاه امكان حركت در راستاي سه محور مختـــصات كه اين محورها ،تشكيل دهنده محورهاي مختــــصات دكارتي X Y Z هستند را دارد . در اين دستگاه سه موتور براي حركت دادن سر دستگاه در راستاي سه محور مختصات و همچنين وسيله اي خاص در سر دستگاه براي اينكه هنگام تماس آن با سطح قطعه كار سيگنالي براي موتورها فرستاده و آنها را از حركت باز دارد و سيگنالي براي خط كش نوري فرستاده و توسط آنها مختصات نقطه تماس را به دست آورد ، وجود دارد .

 فایل WORD پروژه پایانی و پایان نامه مکانیک  با موضوع دستگاه اندازه گیری مختصات و کاربرد آن در فناوری نانو ( Nano CMM ) مناسب برای پروژه درسی مکانیک پروژه پایانی مهندسی مکانیک

ارسال نظر


کد امنیتی
بارگزاری مجدد

راهنمای خرید

نحوه ی خرید

1- پرداخت اینترنتی: برای پرداخت اینترنتی اینجا کلیلک کنید

2.کارت به کارت: با استفاده از پایانه های خود پرداز مبلغ محصول را به شماره کارت زیر انتقال داده و سپس  4 رقم آخر کارت،ادرس ایمیل و کد محصول را برای ما پیامک یا ایمیل نمائید  6104337867130005 به نام علی اصغر رحیمی موحد بانک ملت

3: واریز نقدی به شماره حساب  ۱۲۶۰۸۹۳۱۴۵ وسپس شماره فیش ادرس ایمیل و کد محصول  را برای ما پیامک یا ایمیل نمائید

09372555240

این آدرس ایمیل توسط spambots حفاظت می شود. برای دیدن شما نیاز به جاوا اسکریپت دارید