臺灣博碩士論文加值系統

隨著產業技術的發展，必須提升產品的可靠度、精度、附加功能，並創新產品與實現產品差異化，才能使得傳統機械產業達到高效率與低成本以提升競爭力。因此在材料的優化與相關週邊設備升級，以及具備高效能與高耐磨耗的刀具也成為加工時相當重要的因素，刀具的品質會直接影響切削整體狀態，故刀具幾何角度與提升刀具壽命都是本論文中所要探討的重要課題。
本研究是應用田口法探討切削鉻釩彈簧鋼(AISI 6150)時刀具的最佳化幾何角度，實驗以 直交表做配置，控制因子為徑向切削角、徑向離隙角、軸向切削角、軸向離隙角，實驗目標為降低刀腹磨耗以提升刀具的壽命，由實驗結果進行變異數分析得到最小刀腹磨耗面積之最佳因子水準組合為A3B2C3D2，且徑向離隙角5°~7°時的刀腹磨耗面積為最小。

With the development of industrial technology, it is necessary to improve the reliability, precision, additional functions, and innovate products and implement the differences of products. The traditional machinery industry can achieve high efficiency and low cost to enhance company competitiveness. Therefore, the optimization of materials and the upgrading of related peripheral equipment, as well as tools with high performance and high wear resistance have also become very important factors in processing. The quality of cutting tools will directly affect the overall state of machining, so the geometric angles of the tools and the improvement of tool life are important topics to be discussed in this thesis.
In this study, the Taguchi method is used to obtain the optimal geometric angles of the end mill when milling chromium vanadium spring steels (AISI 6150). The control factors include radial rake angle, radial relief angle, axial rake angle, and axial relief angle. The L9 orthogonal array is applied to assign the levels. The experimental goal is to reduce the flank wear and improve the tool life. The analysis of variance of the experimental results shows that the optimal factor level combinations of the minimum flank wear is A3B2C3D2. When the radial relief angle is 5°-7°, the smallest area by the flank wear.

中文摘要 ......................................................i
英文摘要 ......................................................ii
誌謝 ......................................................iii
目錄 ......................................................iv
表目錄 ......................................................vi
圖目錄 ......................................................vii
符號說明 ......................................................ix
第一章　緒論 ..................................................1
1.1前言 ..................................................1
1.2研究目的 ..................................................1
1.3文獻回顧 ..................................................1
1.4研究流程 ..................................................3
1.5論文架構 ..................................................4
第二章　基礎理論 ..............................................6
2.1金屬切削理論 ..............................................6
2.1.1銑削型式 ..............................................6
2.1.1.1順銑削 ..............................................6
2.1.1.2逆銑削 ..............................................7
2.2材料性質特性 ..............................................7
2.2.1刀具材料性質特性 .........................................7
2.2.2工件材料性質特性 .........................................8
2.3端銑刀具 ..................................................8
2.3.1刀具刀刃介紹 ............................................9
2.3.2端銑刀刃口與螺旋方向 ......................................9
2.3.3刀具幾何角度 ............................................10
2.3.3.1徑向切削角 ............................................11
2.3.3.2軸向切削角 ............................................12
2.3.3.3螺旋角 ............................................13
2.3.3.4徑向離隙角 ............................................14
2.3.3.5軸向離隙 ............................................15
2.4刀具磨耗型態 ............................................15
2.5田口法理論 ............................................17
2.5.1品質損失函數 ...........................................17
2.5.2訊號雜訊比 ...........................................19
2.5.3變異數分析 ...........................................20
2.5.4加法模式與信賴區間 .......................................21
第三章　實驗設備 ...............................................23
3.1 Tool Studio研磨軟體 .......................................23
3.2 TD-5砂輪修整機 ..........................................24
3.3 Helitronic Basic刀具研磨機 ...............................24
3.4 Zoller genius3s刀具量測儀 ...............................25
3.5 KEEJAAN KJ-202刀具量測儀 ...............................26
3.6 Olympus STM6高精度工具顯微鏡 ...............................27
3.7 Hartford MVP-8立式中心加工機 ...............................28
第四章　實驗設計與規劃 .......................................29
4.1銑削實驗 ...............................................29
4.2刀腹磨耗量測 ...............................................29
4.3第一階段刀具幾何角度因子與水準 ...............................30
4.4第一階段刀具幾何角度最佳化 ...............................31
4.4.1第一階段刀腹磨耗量測結果 ...............................32
4.4.2第一階段刀具幾何角度範圍S/N比計算 .......................33
4.5第一階段最佳化分析 .......................................34
4.5.1因子水準表 ...............................................34
4.5.2變異數分析 ...............................................35
第五章　實驗驗證與分析 .......................................38
5.1第二階段刀具幾何角度範圍因子與水準 .......................38
5.2第二階段刀腹磨耗量測結果 ...............................39
5.2.1第二階段刀具幾何角度範圍S/N比計算 .......................39
5.2.2最佳參數加法模式驗證 .......................................40
5.3 驗證實驗 ...............................................40
第六章　結論與未來展望 .......................................42
6.1結論 .......................................................42
6.2未來展望 ...............................................42
參考文獻 .......................................................43
英文論文大綱 ...............................................45

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