論文指導教授推薦書 III
研究所學位論文考試審定書 IV
學位論文著作權歸屬協議書 V
摘要 VI
ABSTRACT VII
致謝 VIII
目錄 IX
表目錄 XIV
圖目錄 XV
符號說明 XIX
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2文獻回顧 3
1.2.1 乾式放電加工類文獻 3
1.2.2 近乾式放電加工類文獻 5
1.2.3放電加工介質類文獻 7
1.2.4同軸噴吸電極加工類研究 9
1.2.5 深孔放電加工類分析 11
1.2.6 文獻總結 13
1.3研究目的 14
1.4 論文架構 15
第二章 基本原理介紹 16
2.1 放電加工 16
2.1.1 放電加工原理 16
2.1.2放電加工去除機制 17
2.1.3放電加工參數 18
2.1.4 乾式放電加工原理 22
2.1.5 乾式放電加工參數 23
2.1.6 近乾式放電加工原理 23
2.1.7 排渣方式 25
2.2 積層製造原理 27
2.2.1 光聚合固化 27
2.3 霧化原理 28
2.4 綠色製造 29
2.5 有限元素法 30
第三章 實驗設備與方法 31
3.1 實驗設備 31
3.1.1 放電加工機 31
3.1.2 線切割放電加工機 32
3.1.3 光固化3D列印機 33
3.1.4 示波器 34
3.1.5 電流探測棒 34
3.1.6 差動探測棒 35
3.1.7 雷射共軛焦顯微鏡 37
3.1.8 超音波清洗機 38
3.1.9 精密電子天平 38
3.1.10 真空產生器 39
3.1.11 空壓機 39
3.1.12 桌上型數位顯微鏡 40
3.1.13 SEM掃描式電子顯微鏡 41
3.2 實驗材料 42
3.2.1 電極 42
3.2.2 工件 43
3.2.3 超音波起振器 44
3.2.4 混合氣體 45
3.3 實驗裝置設計 46
3.3.1 霧化機構設計 46
3.3.2 EDM實驗機構配置 49
3.4 測量方法 51
3.4.1 材料移除率 51
3.4.2 刀具消耗量 52
3.4.3 相對消耗率 52
3.4.4 表面粗糙度 52
3.4.5 放電加工的平均點火延遲時間 52
3.5 實驗流程 53
第四章 近乾式水霧放電加工及參數調查 55
4.1近乾式水霧放電加工之初步實驗 55
4.1.1 不同機制的放電加工測試 55
4.1.2 表面形貌 56
4.1.3 加工效率的比較 58
4.2 超音波起振器參數調查 60
4.2.1 超音波起振器的安裝數量 60
4.2.2 起振器驅動電流對於水霧量的影響 62
4.2.3 實際Mist-EDM加工效率 63
4.2.4 小結 64
4.3 中心抽吸輔助排渣影響 65
4.3.1 中心抽吸使用的影響 66
4.3.2 中心抽吸之壓力影響 67
4.3.3 小結 68
4.4 近乾式水霧放電加工實驗分析 69
4.4.1 能量對於加工效率之影響 69
4.4.2 能量對於刀具消耗率之影響 70
4.4.3 相對消耗率的比較 71
4.4.4 表面粗糙度的比較 72
4.4.5 共軛焦顯微鏡所測得之形貌 73
4.4.6 近乾式水霧EDM之電場模擬分析與闡釋 74
第五章 近乾式水霧放電加工之深孔與混氣應用 77
5.1 深孔放電加工實驗 77
5.1.1 加工時序圖 77
5.1.2 深孔加工模擬分析 79
5.1.3 Near-Dry Mist-EDM加工碎屑量測 82
5.1.4 放電加工波型比較 83
5.2 混合氣體放電加工實驗 85
5.2.1 混合氣體之供應壓力 85
5.2.2 混合不同氣體對於材料移除率的影響 86
5.2.3 混合不同氣體對於刀具消耗率的影響 87
5.2.4 混合不同氣體之Mist-EDM波形比較 88
5.2.5 混氣之Mist-EDM工件表面元素分析 94
5.2.6 混合氣體放電加工之點火延遲時間調查 99
第六章 結論與展望 101
6.1 結論 101
6.2 未來展望 103
參考文獻 104
作者簡歷 107

[1]Masanori Kunleda , Yukinori Miyoshi , Tsutomu Takaya , Nobuhiro Nakajima , Yu ZhanBo , Masahiro Yoshida , “ High Speed 3D Mllllng by Dry EDM ,” CIRP Ann. vol. 52, pp. 147-150, 2003.
[2]L. Liqing , S. Yingjie , “Study of dry EDM with oxygen-mixed and cryogenic cooling approaches ,” Procedia CIRP vol. 6, pp. 344-350, 2013.
[3]Yang Shen, Yonghong Liu, Yanzhen Zhang, Hang Dong, Wanyun Sun, Xiaolong Wang, Chao Zheng, Renjie Ji ,“High-speed dry electrical discharge machining” International Journal of Machine Tools and Manufacture vol. 93, pp. 19-25, 2015.
[4]Eckart Uhlmannab , Tassilo-Maria Schimmelpfenniga , Ivan Perfilovb , Luiz Schweitzera , Jan Streckenbachb,“Comparative Analysis of Dry-EDM and Conventional EDM for the Manufacturing of Micro holes in Si3N4-TiN ” Procedia CIRP vol. 42, pp. 173-178, 2016.
[5]F.T.B. Macedo, M. Wiessner, C. Hollenstein, F. Kuster, K. Wegener,“Dependen-ce of Crater Formation in Dry EDM on Electrical Breakdown Mechanism” Procedia CIRP vol. 42, pp. 161-166, 2016.
[6]C.C. Kao, Jia Tao, Albert J. Shih ,“ Near dry electrical discharge machining ” International Journal of Machine Tools and Manufacture vol. 47, pp. 2273-2281, 2007.
[7]陳俊廷，2015年，超音波輔助噴霧混氣複合放電加工特性研究，逢甲大學機械與電腦輔助工程學系，碩士論文
[8]Yang Shen, Yonghong Liu, Wanyun Sun, Yanzhen Zhang, Hang Dong, Chao Zheng, Renjie Ji,“High-speed near dry electrical discharge machining” Journal of Materials Processing Technology vol. 233, pp. 9-18, 2016.
[9]Wataru Natsu, Hiroki Maeda, “Realization of high-speed micro EDM for high-aspect-ratio micro hole with mist nozzle” Procedia CIRP vol. 68, pp. 575-577, 2018.
[10]Guodong Li, Wataru Natsu, “Realization of micro EDM drilling with high machining speed and accuracy by using mist deionized water jet” Precision Engineering vol. 61, pp. 136-146, 2020.
[11]F. Modica, V. Marrocco, M. Valori, F. Viganò, M. Annoni, I. Fassi, “Study about the Influence of powder mixed water based fluid on micro-EDM process” Procedia CIRP vol. 68, pp. 789-795, 2018.
[12]Hideki TAKEZAWA, Shingo HAYASHI, “Effect of Mixing Gas for Machining Surface Property of Micro-bubble Entrained EDM” Procedia CIRP vol. 68, pp. 298-302, 2018.
[13]Chengyang Yan , Rimao Zou , Zuyuan Yu , Jianzhong Li , Yaoyang Tsai,“Impro-ving Machining Efficiency Methods of Micro EDM in Cold Plasma Jet” Procedia CIRP vol. 68, pp. 547-552, 2018.
[14]Chaojiang Li, Xi Xu, Yong Li, Hao Tong, Songlin Ding, Quancun Kong ,Lei Zhao , Jun Ding, “Effects of dielectric fluids on surface integrity for the recast layer in high speed EDM drilling of nickel alloy” Journal of Alloys and Compounds vol. 783, pp. 95-102, 2019.
[15]K.Y. Chen, A.C. Wang, K.C. Cheng, H.M. Chen, Y.C. Lin,“Study of the Charac- teristics of EDM by Using Silicone Oils as Dielectric” Procedia CIRP vol. 95, pp. 454-459, 2020.
[16]Shusong Zan, Zhenlong Wang, Yuchao Jia, Guanxin Chi, Yukui Wang, “Study of Graphite Tool Wear in EDM with Water-based Dielectrics and EDM Oil” Procedia CIRP vol. 95, pp. 414-418, 2020.
[17]呂育廷，2007年，同軸噴吸機制應用於深孔及大面積放電加工之研究，國立雲林科技大學機械工程系碩士班，碩士論文
[18]李璧男，2007年，創新同軸噴吸法應用於雷射加工之研究，國立雲林科技大學機械工程系碩士班，碩士論文
[19]Yuki Takashima, Wataru Natsu, “Study on electrochemical machining of oil pocket on sliding surface with electrolyte suction tool” Procedia CIRP vol. 42, pp. 112-116, 2016.
[20]Guixian Liu, Yongjun Zhang, Wataru Natsu, “Influence of electrolyte flow mode on characteristics of electrochemical machining with electrolyte suction tool” International Journal of Machine Tools and Manufacture vol. 142, pp. 66-75, 2019.
[21]J.W. Murray, J. Sun, D.V. Patil, T.A. Wood, A.T. Clare, “Physical and electrical characteristics of EDM debris” Journal of Materials Processing Technology vol. 229, pp. 54-60, 2016.
[22]郝天均，2015年，迴轉超音波輔助放電加工之氣泡運動與排渣及其放電銑削之研究， 國立高雄應用科技大學模具工程系碩士班，碩士論文
[23]Guodong Li, Wataru Natsu, Zuyuan Yu, “Study on debris behavior and its influence on EDM characteristics in deep micro-hole machining” Procedia CIRP vol. 68, pp. 578-581, 2018.
[24]Huan Liu, Jicheng Bai, “The Tool Electrode Wear and Gap Fluid Field Simulation Analysis in Micro-EDM Drilling of Micro-hole Array” Procedia CIRP vol. 95, pp. 220-225, 2020.
[25]Jibin Boban, Afzaal Ahmed, Ashwani Assam, “Effect of recirculation zone on debris evacuation during EDM deep hole drilling” Procedia CIRP vol. 102, pp. 393-398, 2021.
[26]Atsutoshi HIRAO, Hiromitsu GOTOH, Takayuki TANI, “Effect of Electrode Shape on High Aspect Ratio Deep Hole Drilling by EDM” Procedia CIRP vol. 113, pp. 262-266, 2022.
[27]U. Maradia, M. Boccadoro, J. Stirnimann, F. Kuster, and K. Wegener, “Electrode wear protection mechanism in meso–micro-EDM,” J. Mater. Process. Technol., vol. 223, pp. 22-33, 2015.