等包覆角切削製程參數對不鏽鋼品質效應的實驗研究

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謝清祿(CHING-LU HSIEH) 查詢紙本館藏

畢業系所

機械工程學系

論文名稱

等包覆角切削製程參數對不鏽鋼品質效應的實驗研究

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摘要(中)

本文實驗使用等包覆角(Tool Engagement Angle, TEA)新式的演算法進行不鏽鋼SUS304切削實驗研究。本文實驗考慮的切削主要因子及水準如下：切削線速度(V)共6個水準、切削寬度(W)共3個水準及每刃切削量(FZ)共3個水準，採用全因子設計法規劃54組切削實驗研究。
本文對於切削品質特性篩選製程區間的最優參數組合，於每一實驗組會得到5組品質特性分別為切削力量、主軸負載、切削時間、刀具直徑磨耗以及刀具重量磨耗共270組實驗值，分別探討各因子對品質特性之影響效應，並利用理想解類似度順序偏好法(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution, TOPSIS)篩選最佳參數組合。

摘要(英)

We demonstrated a novel cutting method of "Tool Engagement Angle" method (TEA) by simulations and experiments, based on the cutting experiments for the material of stainless steel (SU304), the experiments are demonstrated by using a serial of combination of the cutting parameters, these parameters are divided by six groups of parameter in cutting speed (V), which is the main factor of this TEA method, and the secondary parameters are three groups of parameter in cutting wide (W), and three groups of parameter for cutting amount per tooth (Fz).
In this study, I reviewed 54 cutting parameters experimentally, and got the optimal cutting parameter by checking the following quality characteristics value of cutting force, spindle loading , cutting cycle time, the abrasion on tool diameter and the abrasion of tool weight for all cutting parameters, which results 270 quality characteristics value outputs.
The standardized analysis method of the technique for order preference by similarity to ideal solution (TOPSIS) is also provided in this study, which is also obtained the similar optimization parameters in comparison with the experiments and simulation, respectively. According to this study, we can provide the novel cutting parameter optimization simulation solutions and analysis method for the variety of materials and diverse machining process.

關鍵字(中)

★ 等包覆角
★ 不鏽鋼
★ 理想解類似度順序偏好法

關鍵字(英)

★ Tool Engagement Angle
★ stainless steel
★ TOPSIS

論文目次

摘要 i
Abstract ii
誌謝 iii
圖目錄 vii
表目錄 xi
符號說明 xiv
第一章緒論 1
1-1前言 1
　1-2文獻回顧 2
　1-3研究動機與目的 10
第二章基本理論 12
　2-1高速加工理論 12
　2-2切削效率評比之材料移除率 13
　2-3高速加工實務面的瓶頸 15
　2-4等包覆角切削技術原理 17
　2-5等包覆角切削相比高速加工的優勢 19
　2-6銑削方式 22
第三章實驗設備與實驗方法 23
　3-1實驗介紹 23
　3-2實驗設備與架設 25
3-2-1 CNC立式加工中心機 25
　　3-2-2 切削動力計 27
　　3-2-3 FANUC 伺服調整工具 28
　　3-2-4 超音波清洗機 31
　　3-2-5影像式刀具量測儀 32
　　3-2-6精密電子秤 33
　　3-2-7 切削液設定 34
　　3-2-8 切削刀具與刀把夾持設定 35
　3-3實驗模型與銑削刀具下刀點設定 37
　3-4實驗材料之拉伸試驗 39
　3-5實驗設備製程參數之先期驗證 41
　3-6實驗參數 50
　3-7實驗步驟 52
3-8實驗分析方法 54
第四章結果與討論 57
　4-1切削實驗品質特性數據統計 57
　4-2實驗數據效果分析 59
　　4-2-1切削線速度對切削力的效果分析 59
　　4-2-2切削線速度對主軸負載的效果分析 62
　　4-2-3切削線速度對切削時間的效果分析 65
　　4-2-4切削線速度對MRR的效果分析 68
　　4-2-5切削線速度對刀具直徑磨耗的效果分析 71
　　4-2-6切削線速度對刀具重量磨耗的效果分析 73
　4-3以TOPSIS法評估實驗 77
　4-4實驗效果分析 87
第五章結論與建議 90
　5-1結論 90
　5-2建議 91
參考文獻 92

參考文獻

[1] J.A. Stori, P.K. Wright, “Constant engagement tool path generation for convex geometries”, Journal of Manufacturing Systems, Vol 19, Pages 172–184, 2000.
[2] 湯俊富，「TiAlN鍍膜碳化鎢刀具高速銑削硬化SKD61模具鋼之研究」，國立清華大學，碩士論文，民國92年。
[3] 柯凱晉，「不同硬度與切速對模具鋼銑削特性影響之研究」，國立成功大學，碩士論文，民國89年。
[4] H.S. Choy, K.W. Chan, “A corner-looping based tool path for pocket milling”, Computer-Aided Design, Vol 35, Pages 155–166, 2003.
[5] Hongcheng Wang, Peter Jang, James A. Stori, “A Metric-Based Approach to Two-Dimensional (2D) Tool-Path Optimization for High-Speed Machining”, Journal of Manufacturing Science and Engineering, Vol 127, Pages 33–48, 2005.
[6] Hyun-Chul Kim, Sung-Gun Lee, Min-Yang Yang, “An optimized contour parallel tool path for 2D milling with flat endmill”, International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Vol 31, Pages 567–573, 2006.
[7] J.M. Longbottom, J.D. Lanham, “A review of research related to Salomon’s hypothesis on cutting speeds and temperatures”, International Journal of Machine Tools & Manufacture, Vol 46, Pages 1740–1747, 2006.

[8] 陳維瀚，「微細鑽頭鑽削SUS304不鏽鋼之鑽削力與鑽刃磨耗研究」，國立台北科技大學，碩士論文，民國95年。
[9] Martin Held, Christian Spielberger, “A smooth spiral tool path for high speed machining of 2D pockets”, Computer-Aided Design Vol 41, Pages 539–550, 2009.
[10] 施懷絢，「應用田口法探討經熱處理之模具鋼的最佳化高速銑削參數」，國立台灣海洋大學，碩士論文，民國99年。
[11] Rachid M’Saoubi, Dragos Axinte, Sein Leung Soo, Christoph Nobel, Helmi Attia, Gregor Kappmeyer, Serafettin Engin, Wei-Ming Sim, “High performance cutting of advanced aerospace alloys and composite materials”, CIRP Annals - Manufacturing Technology, Pages 1–24, 2015.
[12] 陳晉昇，「以田口法運用於SCM415材料擺線銑削加工參數優化探討」，龍華科技大學，碩士論文，民國105年。
[13] 李韋霖，「五軸曲面加工之刀軸方位規劃研究」，國立台北科技大學，碩士論文，民國105年。
[14] 巫正奎，「銀線封裝銲接參數之最佳化分析」，國立中央大學，碩士論文，民國105年。
[15] Abram Pleta, Farbod Akhavan Niaki, Laine Mears, “Investigation of chip thickness and force modelling of trochoidal milling”, Procedia Manufacturing, Vol 10, Pages 612–621, 2017.
[16] 李政男，謝旻璋，「航太零件難削材之智慧製造技術」，科儀新知221期， 71~87頁，民國108年12月。
[17] Vineet Paliwal, N. Ramesh Babu, “Prediction of Stability Lobe Diagrams in High-Speed Milling by Operational Modal Analysis”, Procedia Manufacturing, Vol 48, Pages 283–293, 2020.
[18] 曾耀寬，「擺線銑削SKD11工具鋼之切削參數特性探討」，國立屏東科技大學，碩士論文，民國109年。
[19] C.J. Salomon, “Process for machining metals of similar acting materials when being worked by cutting tools”, German patent, Number 523594, 1931.
[20] Z. Palmai, “Cutting temperature in intermittent cutting ”, International Journal of Machine Tools and Manufacture, Vol 27, Issue 2, Pages 261-274, 1987.
[21] Xiaobin Cui, Feng Jiao, Bo Zhao, “A review of high-speed intermittent cutting of hardened steel”,The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Vol 93, pages 3837–3846 , 2017.
[22] Glenn Coleman, Alan Diehl, Alan Diehl, “Engagement milling”, United States Patent, US 20050246052 A1, 2005.
[23] Sherif D. El Wakil, Processes and design for manufacturing, Second Edition, 2002.
[24] FANUC CORPORATION, FANUC AC SPINDLE MOTOR αiI series, B-65272EN/05, 2013.
[25] Ching-Lai Hwang., Kwangsun Yoon., Multiple Attribute Decision Making Methods and Applications A State of the Art Survey., Springer, Berlin, Heidelberg., 1981.

指導教授

葉維磬(Wei-Ching Yeh)

審核日期

2021-10-12

推文