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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:謝銘郎
論文名稱:鑽石車削之表面粗糙度探討
論文名稱(外文):Investigation of surface roughness in diamond turning
指導教授:賀陳弘賀陳弘引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:動力機械工程學系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:96
中文關鍵詞:鑽石車削表面粗糙度低頻振動刀具幾何形狀傅立葉轉換
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使用超精密加工機搭配單晶鑽石車刀,進行高精度之鏡面車削,為一可行且效率高之加工方式。近年來光學工業蓬勃發展,高精度之鏡面元件需求倍增,使得上述鏡面加工技術更顯重要。其中表面粗糙度是用來評價鏡面元件品質的重要因素,因而必須探討表面粗糙度之影響因素,俾有效率的降低加工件表面粗糙度。
本研究以不同刀鼻曲率半徑、切削速度、進刀速度、切深對磷青銅車削,探討不同車削條件對表面粗糙度的影響。運用傅立葉頻譜轉換,解析刀具幾何、低頻振動與量測儀等三個主要影響表面粗度之因素。使用數位濾波,將量測之外加因素剔除,還原工件之原始表面。藉由影響因素之頻譜振幅強度,得到最佳之臨界進給速度,並推導出頻譜振幅強度與均方根表面粗糙度之關係。根據影響因素進一步建立均方根表面粗糙度之構成模型,此構成模型與實驗值一致。
中文摘要 ………………………………………….………….…………I
英文摘要 …………………………………………………….…………II
謝誌 ………………………………………...………………………….III
符號表 ………………………………………...……………………….IV
目錄 ……………………………………………………….………..….VI
表目錄 …………………………………..………………………….….IX
圖目錄 …………………………………………...……………………XII
第一章 緒論 ……………………………………………………………1
1.1 前言 ..…………………………………………………………..1
1.2 研究背景 ………………………………………………………2
1.3 研究目的 ……………………………………………………..4
第二章 文獻回顧 ……………………………………………………..5
2.1尺寸效應 ……………………………………………………...5
2.2微切削力 ……………………………………………………...6
2.3最小切深 ……………………………………………………...8
2.4振動與刀具干涉 ……………………………………………...9
2.5車削溫度 …………………………………………………….10
2.6刀刃半徑對加工之影響 …………………………………….12
2.7鑽石刀具壽命 ……………………………………………….13
第三章 表面粗糙度之構成模型 ………………………………….….14
3.1 表面粗糙度之構成元素 ……………………………………..14
3.2 先期實驗之傅立葉轉換 ……………………………………..15
3.3 表面粗糙度Rq之構成模型 …………………………….……18
第四章 實驗規劃 ……………………………………………………23
4.1實驗流程 …………………………………………………….23
4.2實驗方法 …………………………………………………….24
4.3實驗設備 …………………………………………………….25
4.4車削刀具 …………………………………………………….28
4.5測試工件 …………………………………………………….30
4.6加工、潤滑、冷卻與除屑方式 ……………………………..30
第五章 實驗結果與討論 ……………………………………………..32
5.1表面粗糙度與加工條件 ……………………………………...32
5.2頻譜分析 …………………………………………………….39
5.3表面粗糙度模型之驗證 ……………………………………...56
5.4臨界進給速度 ..……………………………………………….61
5.5低通濾波分析 ………………………………………………...66
第六章 結論 …………………………………………………………72
參考文獻 ……………………………………………………………..74
附錄 A 標準球量測 …………………………………………………..77
附錄 B 表面粗糙度值 ………………………………………………..78
附錄 C 頻譜強度值 …………………………………………………..83
附錄 D傳統精密車床量測分析 ……………………………………...88
附錄 E機器異常之頻譜分析 ………………………………………...91
附錄 F均方根表面粗糙度(Rq)導出式 ……………………….……93
附錄 G均方根表面粗糙度(Rq)之組成 …………………………..….95
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