臺灣博碩士論文加值系統

對雕模放電加工（ Die-Sinking Electric Discharge Machining）而言，當加工面積減小時，電極消耗比（relative electrode wear）會大幅增加，也就是說小面積放電加工時，電極消耗要比一般面積放電加工時要大許多，而且材料的移除率也比不上一般面積放電加工的材料移除率；有鑑於此，小面積放電加工的加工參數如何影響電極消耗與材料移除率便成為了一重要的研究課題。
本論文針對加工面積在50mm 以下，不同加工面積時的小面積放電加工，進行加工參數（峰值電流、放電持續時間、放電休止時間、伺服間隙）與加工特性（電極角隅消耗、電極長度消耗、材料移除率）關係的研究。
根據研究的結果顯示：影響小面積放電加工電極角隅消耗與材料移除率的主要機制為加工過程中放電延遲時間（ignition delay time）等於零的放電波數量，當這種放電波的數量增加時，電極的角隅消耗會增加，而電極長度消耗變化不大，材料移除率則會減少；而這種放電波的數目主要是受到加工面積與峰值電流的影響，也就是說主要影響小面積放電加工電極角隅消耗與材料移除率的加工參數為加工面積與峰值電流。

In die-sinking electric discharge machining (EDM), the relative electrode wear will remarkably increase as the electrode area decreases. That is to say, the wear of small electrodes is more serious than that of ordinary electrodes, and the material removal rate (MRR) of small electrodes is lower than that of ordinary electrodes. Accordingly, how do the machining parameters affect the electrode wear and the MRR becomes an important issue of research.
The purpose of this paper is to investigate the relationships between the machining parameters (the peak current, the pulse duration, the pause duration and the servo gap) and working characteristics (the electrode corner wear, the electrode length wear and the MRR) of small electrode with discharge area less than 50mm .
According to the result of the study, the main mechanism that affects the electrode corner wear and the MRR of small electrodes discharge machining is the amount of the ignition delay free charge. When the amount of the ignition delay free discharges increase, the electrode corner wear will increase whereas the MRR will decrease and the electrode length wear changes irregularly. The amount of these discharges is affected mainly by the size of discharge area and peak current. That means, among all the machining parameters, the discharge area and peak current are the most significant two which affect the electrode corner wear and the MRR.

誌謝 一
中文摘要 二
英文摘要 三
目錄 四
表目錄 六
圖目錄 七
第一章 緒論 1
1-1 引言 1
1-2 研究動機 2
1-3 文獻回顧 3
1-4 研究目的 6
1-5 本文結構 7
第二章 放電加工原理與特性 8
2-1 放電加工過程 8
2-2 放電火花結構 10
2-3 放電加工機組成 12
2-4 放電加工參數與加工特性 15
第三章 實驗設備與實驗規劃 19
3-1 實驗設備 19
3-2 實驗設計 23
3-3 實驗量測方法 27
3-4 實驗流程 28
第四章 實驗結果與數據分析 30
4-1 加工參數對放電延遲時間的影響 31
4-1.1 峰值電流對放電延遲時間的影響 31
4-1.2 放電持續時間對放電延遲時間的影響 32
4-1.3 放電休止時間對放電延遲時間的影響 34
4-1.4 伺服間隙對放電延遲時間的影響 35
4-1.5 加工面積對放電延遲時間的影響 37
4-2 放電延遲時間對加工特性的影響 39
4-2.1 平均放電延遲時間與加工特性的關係 39
4-2.2 t =0 s的放電波次數百分比與加工特性的關係 42
4-3 加工參數對加工特性的影響 46
4-3.1 峰值電流對加工特性的影響 46
4-3.2 放電持續時間對加工特性的影響 47
4-3.3 放電休止時間對加工特性的影響 49
4-3.4 伺服間隙對加工特性的影響 53
4-4 加工面積對加工特性的影響 55
4-4.1 加工面積對電極消耗比之影響 55
4-4.2 加工面積對電極角隅消耗之影響 56
4-4.3 加工面積對電極長度消耗之影響 57
4-4.4 加工面積對材料移除率之影響 58
4-5 加工特性對放電延遲時間分佈的影響 60
第五章 結論與展望 63
參考文獻 65
附錄 A 68
附錄 B 69
作者簡歷 74

[1]. T. Masuzawa, T. Takawashi,"Recent Trends in EDM/ECM
Technologies in Japan",Proceedings of the International Symposium
for ElectroMachining,(ISEM-12) ,1998,pp.1-15.
[2]. 三菱雕模放電加工技術手冊, p.10-1-12-p.10-1-14.
[3]. D. D. DiBitonto, P. T. Eubank, M. R. Patel, M. A. Barrufet,
"Theoretical of electrical discharge machining process.Ⅰ.A simple
cathodeerosionmodel,J.Appl.Phys.66(9),1,November,1989,pp.
4095-4103.
[4]. M. R. Patel, M. A. Barrufet, P. T. Eubank, D. D. DiBitonto,
"Theoretical of electrical discharge machining process.Ⅱ.A anode
erosion model",J.Appl. Phys.66 (9), 1 November, 1989, pp.4104-4111.
[5]. P. T. Eubank, M. R. Patel, M. A. Barrufet , B. Bozkurt,"Theoretical of
electrical discharge machining process.Ⅲ.The variable mass, cylindrical
plasma model", J.Appl. Phys.73 (11), 1 June,1993,pp.7900-7909.
[6]. R. Snoeys,"Correlation between electro-discharge machining data and
machining setting",Annals of the CIRP,24,1,1975,pp.83-88.
[7]. J. R. Crookall,"A theory of planar electrode-face wear in EDM",
Annals of the CIRP,28,1,1979,pp.125-129.
[8]. H. E. de Bruyn, A. J. Pekelharing,"Has the ?Delay Time? Influence
on the EDM-Process?", Annals of the CIRP,31,1,1982,pp.103-106.
[9]. R. Snoeys, J.P. Kruth, D. Dauw,"Adaptive control techniques for the
optimization of EDM",Proceedings of the International Symposium
for ElectroMachining, (ISEM-6), 1980,pp.25-30.
[10]. R. Delpretti, D. F. Dauw,"Geometrical simulation of the EDM die-
sinking process", Annals of the CIRP,37,1,1988,pp.191-196.
[11]. C. Cogun,"A technique and its application for evaluation of material
removal contributions of pulses in electric machining（EDM)",Int. J.
Mach. Tools Manufact.,30,1,1990,pp.19-31.
[12]. C. Cogun, M. Savsar,"Statistical modeling of properties of
discharge pulses in electric discharge machining",Int. J. Mach. Tools
Manufact.,30,3,1990,pp.467-474.
[13]. M. Weck, J. M. Dehmer,"Analysis and adaptive control of EDM
sinking process using the ignition delay time and fall time as
parameter ",Annals of the CIRP,41,1,1992,pp.243-246.
[14]. N. Mohri, M. Suzuki, M. Furuya, A. Kobayashi, ,"Electrode wear
process in electrical discharge machining",Annals of the CIRP,44,1,
1995,pp165-168.
[15]. 陳益原,搖動電極放電加工參數最佳化之研究,國立台灣大學機械
工程研究所碩士論文,民國83年
[16]. 蔡子琦,類神經網路與基因遺傳演算法於WEDM加工參數最佳化
之應用,國立台灣大學機械工程研究所碩士論文,民國88年
[17]. 徐道聖,雕模放電加工面積估測之研究,國立台灣大學機械工程研
究所碩士論文,民國88年
[18]. 張渭川,圖解放電加工的結構與實用技術,全華科技圖書,民國75
年
[19]. 董景瑞,放電波列統計分析與惡化過程之分析,國立台灣大學機械
工程研究所碩士論文,民國77年
[20]. P. T. Eubank, W. L. Bradley, B. E. Stcker, B. Bozkurt, S.
Norasetthekul,"A new electrode material resistant to spark erosion",
Proceedings of the International Symposium for ElectroMachining
(ISEM-12),1998,pp.215-223.