刀具為切削加工不可或缺的工具之一，然而鋁合金為工業中常被使用之加工材料，隨著加工完成後對於表面粗糙度的要求愈來愈高，其影響條件包含機台剛性、切削參數、工件本身材質及所使用的刀具幾何角度，其中又以刀具幾何最為影響表面粗糙度，故本文探討刀具幾何使其在切削時可以產生較好的加工表面。
實驗中使用端銑刀之刀具刃口導角，使切削鋁合金時在高速旋轉中產生熱熔融於導角平面上進而覆蓋切削後之表面，以消除加工後產生之不同光澤刀紋，業界俗稱陰陽面，本文採用田口實驗法以不同控制因子與水準取得較佳參數，進而使端銑刀刀刃口導角能發揮最佳熱熔融的數值，使加工鋁合金後減少表面刀紋，以達到緻密的表面。

The tool is one of the indispensable tools for machining. However, aluminum alloy is a commonly used cutting material in the industry. With the completion of the processing, the surface roughness requirements are getting higher and higher. The influencing conditions include machine rigidity, cutting parameters, material of workpieces, and the geometric angles of tools are used. Among them, the geometric angles of tools most affect the surface roughness,so this article discusses the tool geometry during machining, resulting in a better cutting surface.
In the experiments, the K-land angle of the end mill is applied to generate thermofusion on the K-land during high speed milling of aluminium alloys and then cover the surface after machining to eliminate the different glosses produced during processing. In this thesis, the Taguchi method is utilized for obtaining optimal parameters with different control factors and levels, so that the K-land angle of the end mill can develop the best value of thermofusion. Therefore, the milling marks of the surface of the aluminum alloy can be educed after cutting to achieve densified surface.

摘要....................i
Abstract............... ii
誌謝................... iii
目錄................... iv
表目錄................. viii
圖目錄................. x
符號說明............... xii
第一章 緒論 ..........................1
1.1 研究背景 .......................1
1.2 研究動機及目的 ..................1
1.3 文獻探討 .......................1
1.4 研究流程 .......................2
1.5 論文架構 .......................2
第二章 理論基礎 .......................3
2.1 刀具與工件材質特性 ..............3
2.1.1 刀具材質特性.................3
2.1.2 工件材質特性.................3
2.2 端銑刀種類與幾何角度..............4
2.2.1 端銑刀種類...................4
2.2.2 平直型端銑刀介紹..............5
2.2.3 端銑刀刀具刃口及旋向..........5
2.2.4 刀具幾何角度.................5
2.2.5 徑向切削角...................6
2.2.6 軸向切削角...................6
2.2.7 徑向離隙角...................7
2.2.8 軸向離隙角...................9
2.2.9 螺旋角......................10
2.2.10 緣刃.......................10
2.2.11 刃口導角(K-land)............11
2.3 銑削加工基礎理論..................11
2.3.1 銑削加工型式.................12
2.3.2 切削參數.....................12
2.3.3 刀具磨耗.....................13
2.4 表面粗糙度 ......................14
2.5 田口方法理論介紹 .................16
2.5.1 品質損失函數.................16
2.5.2 訊號雜訊比(S/N比)............16
2.5.3 變異數分析...................17
2.5.4 田口方法直交表................18
2.6 灰關聯分析.......................19
2.6.1 灰色理論簡介.................19
2.6.2 灰生成成立性.................20
2.6.3 灰關聯生成(正規化)...........20
2.6.4 灰關聯係數...................20
2.6.5 灰關聯度.....................20
2.6.6 加法模式與信賴區間............20
第三章 實驗設備 ........................22
3.1 Walter Tool Studio 銑刀研磨軟體...22
3.2 TD-5鑽石/CBN砂輪成型修整機 ........23
3.3 KEEJAAN TP-300AE 砂輪量測儀.......23
3.4 HELITRONIC BASIC 刀具研磨機.......24
3.5 Zoller genius3s刀具量測儀.........25
3.6 KEEJAAN-KJ202 刀具影像量測儀.......26
3.7 Olympus STM 6高精度工具顯微鏡......26
3.8 MITUTOYO SV-3100 表面粗糙度測定機..27
3.9 KOJEX DC SLIM CHUCK高速動平衡刀桿..28
3.10 Hartford LG-1000高速高精加工機....28
第四章 研究實驗規劃......................30
4.1 銑削加工方法測試...................30
4.2 實驗量測方式.......................30
4.3 田口方法實驗配置...................31
4.4 主要實驗設計.......................31
第五章 研究實驗結果與分析.................32
5.1 徑向刀腹磨耗量測結果................32
5.2 工件表面粗糙度量測 ................32
5.3 目標值S/N比計算....................33
5.4 灰關聯分析........................33
5.5 單品項與多品項─ANOVA分析...........34
5.6 變異數分析 .......................35
5.7 分析結果..........................35
5.8 驗證實驗..........................36
5.9 驗證結果與探討....................36
第六章 結論與未來展望....................38
6.1 結論.............................38
6.2 未來展望.........................38
參考文獻...............................39
Extended Abstract ....................40

[1]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，第二十五卷，第二期，第99-106頁。
[2]賴廷鏤，1999，“鋁合金6061-T6銑削加工表面粗糙度最佳化切削參數研究”，元智大學機械工程研究所碩士論文，第30-83頁。
[3]N. Tosun, 2006, “Determination of optimum parameters for multi-performance characteristics in drilling by using grey relational analysis,” International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Vol. 28, pp. 450-455.
[4]楊忠祥，2006，”S50C中碳鋼精銑削刀具壽命之研究”，國立中興大學機械工程研究所碩士論文，第54-55頁。
[5]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系碩士論文，第45-81頁。
[6]郭家愷，2018，”銑削鋁合金7003之最佳化刀具幾何設計”，國立虎尾科技大學機械與電腦輔助工程系碩士論文，第34-49頁。
[7]許舜傑，2019，”端銑刀螺旋角對切削性能之研究”，國立虎尾科技大學機械與電腦輔助工程系碩士論文，第37-80頁。
[8]孟繼若，2017，”機械製造”，第二版，全華圖書。
[9]姜義浪，1996，”切削刀具學-切削刀具研磨技術”，全華圖書。
[10]洪良德，2008，”切削刀具學”，全華圖書。
[11]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。
[12]林維新、紀松水，1990，”切削理論”，全華圖書。