臺灣博碩士論文加值系統

在這個競爭激烈的機械業中，如何讓加工件能夠擁有高品質和高精度並且能夠有效降低加工的成本是各家廠商所注重的，一把優良的刀具不只能夠帶來好的加工品質也能夠在有限的刀具壽命下帶來最大的產能。
本研究測試鋼材為日本大同制鋼株式會社所生產的NAK80模具鋼，其特性為鏡面研磨性能佳、放電加工性能佳、焊接性能佳和不需要做熱處理即可直接加工製造模具等優點，主要應用於製造塑膠製品的模具。本研究以較低的刀具磨耗和較低的表面粗糙度數值做為目標，使用L18 (36)田口直交表來配置各個獨立不同的刀具幾何角度與切削參數，依據切削後的結果進行變異數分析，接著使用灰關聯分析結合徑向刀腹磨耗、軸向刀腹磨耗及表面粗糙度，進而獲得最佳的實驗因子組合。由實驗結果進行變異數分析及灰關聯分析，經由驗證可得知切削條件占整體貢獻度百分之五十以上，這代表選用合適的切削條件是非常重要的，而刀具幾何的部分則以徑向離隙角影響最為顯著。

In this highly competitive industry, how to make high-quality and high-precision workpieces and effectively reduce the cost of the processes were the focus of various manufacturers. The excellent tools not only can bring good processing quality but also can make the largest productivity in limited tool life.
In this study, we used the mold steel that was manufactured from Daido Steel Co., Ltd. Its characteristics were good mirror polishing performance, excellent electrical discharge machining performance, good welding performance and directly for manufacturing molds without heat treatment. It mainly applies to make the molds of the plastic products. The experimental targets were less tool wear and lower surface roughness values. The experiments employed the L18 orthogonal array of Taguchi method to assign different independent factors of tool geometry angles and cutting parameters in this thesis. According to the results after cutting, using ANOVA and the gray correlation analysis combine the radial flank wear, the axial flank wear and the surface roughness to obtain the optimal combination of experimental factors. From the experimental results, the ANOVA and the gray correlation analysis show that the cutting conditions account for more than 50% of the overall contribution rate. It means that choosing cutting conditions is very important. The significant factor in the tool geometry is the radial relief angle.

摘要...............i
Abstract...............ii
誌謝...............iii
目錄...............iv
表目錄...............vii
圖目錄...............viii
符號說明...............x
第一章 緒論...............1
1.1研究背景...............1
1.2研究動機與目的...............1
1.3文獻回顧...............1
1.4研究流程...............2
1.5論文架構...............3
第二章 基礎理論...............5
2.1刀具與工件材質特性...............5
2.1.1刀具材質特性...............5
2.1.2工件材質特性...............5
2.2端銑刀具...............5
2.2.1平直型端銑刀...............6
2.2.2端銑刀具刃口及旋向...............6
2.2.3端銑刀具幾何形狀...............7
2.3金屬切削理論...............13
2.3.1銑削加工之型式與特點...............13
2.3.2切削加工參數...............14
2.3.3刀具磨耗...............15
2.4表面粗糙度...............17
2.4.1中心線平均粗糙度(Ra)...............17
2.4.2最大粗糙度高度(Ry)...............18
2.4.3十點平均粗糙度(Rz)...............18
2.5田口方法...............18
2.5.1品質損失函數...............19
2.5.2訊號雜訊比...............19
2.5.3田口直交表...............20
2.5.4變異數分析...............21
2.5.5加法模式與信賴區間...............23
2.6灰關聯分析...............23
2.6.1灰關聯生成...............23
2.6.2灰關聯係數...............24
2.6.3灰關聯度...............24
第三章 實驗設備...............25
3.1TOOL STUDIO 研磨軟體...............25
3.2TD-5砂輪修整機...............26
3.3KEEJAAN TP-300AE砂輪量測儀...............27
3.4HELITRONIC BASIC刀具研磨機...............27
3.5KEEJAAN KJ-202 刀具量測儀...............29
3.6Zoller genius3s刀具量測儀...............30
3.7DECKEL MAHO DMU60T工具機...............31
3.8高週波熱感應式燒結機...............32
3.9Olympus STM 6高精度工具顯微鏡...............32
3.10Surfcorder SE-4000表面粗糙度量測儀...............33
第四章 實驗設計與規劃...............34
4.1加工測試方法...............34
4.2實驗量測方式...............34
4.2.1刀腹磨耗...............35
4.2.2工件表面粗糙度...............35
4.3前測試切削實驗...............36
4.3.1刀具幾何設計...............36
4.3.2切削條件選用...............36
4.3.3第一次切削測試...............37
4.3.4第二次切削測試...............39
4.4主要實驗設計...............41
第五章 實驗結果與驗證...............43
5.1刀腹磨耗量測結果...............43
5.2工件表面粗糙度量測結果...............43
5.3目標值S/N比計算...............44
5.4灰關聯分析...............45
5.5變異數分析...............47
5.6分析結果...............47
5.7實驗驗證...............48
5.7.1信賴區間公式計算...............48
5.7.2驗證實驗探討...............49
第六章 結論與未來展望...............50
6.1結論...............50
6.2未來展望...............50
參考文獻...............51
Extended Abstract...............52
Abstract...............52
1.Introduction...............53
2.Pre-experimental test...............53
3.Taguchi method and prime experimental...............55
4.Discussion and conclusion...............57

[1]謝雨泓，2006，刀具設計與研磨模式之建構，國立台灣科技大學機械工程研究所碩士論文。
[2]劉文芝，2004，NAK80材料高速銑削機理及應用研究，天津大學碩士論文。
[3]林涵、戴秋蓮和徐西鵬，2007，NAK80塑料模具鋼切削加工性的研究，中國工具技術期刊。
[4]林羿帆，2012，應用五軸加工NAK80模具鋼複雜曲面之最佳切削參數探討，國立台北科技大學製造科技研究所碩士論文。
[5]王智寬，2017，NAK80模具鋼於不同輔助銑削環境切削性能之探討，國立虎尾科技大學機械與電腦輔助工程研究所碩士論文
[6]吳易濃，2013，端銑刀之刃口研磨精度最佳化設計，國立虎尾科技大學機械與電腦輔助工程研究所碩士論文。
[7]Y.S. Liao, H.M. Lin and Y.C. Chen, 2007, “Feasibility study of the minimum quantity lubrication in high-speed end milling of NAK80 hardened steel by coated carbide tool”, International Journal of Machine Tools & Manufacture, Vol.47, pp. 1667–1676。
[8]呂淮熏，2010，高速銑削SKD61 模具鋼用端銑刀製程參數最佳化設計，技術學刊(Journal of Technology), Vol.25, No.2, pp. 99-106。
[9]譚靚、張定華、姚倡鋒、任軍學，2015，刀具幾何參数對鈦合金銑削力和表面完整性的影響，中國機械工程2015年第6期。
[10]李輝煌，2008，田口方法：品質設計的原理與實務，高立圖書有限公司。
[11]姜義浪，1996，切削刀具學－切削刀具研磨技術，全華科技圖書股份有限公司。
[12]傅光華，1986，切削刀具學，高立圖書有限公司。
[13]孟繼洛，2005，機械製造，全華圖書股份有限公司。
[14]江金山、吳佩玲、蔣祥第、張延政、詹福賜、張軒霆、溫坤禮，1998，灰色理論入門，高立圖書有限公司。
[15]OSG Corporation，Cutting Tool Solutions 2017/18 Product Catalog，P.851。
[16]春保森拉天時，硬質合金圓棒型錄，P.10。