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研究生:吳偉堯
研究生(外文):Wei-Yao Wu
論文名稱:多電極自動供給補正於批量型放電加工之研究
論文名稱(外文):A Research on the Multiple Electrodes Automatic Feed and For Batch Micro-EDM
指導教授:郭佳儱郭佳儱引用關係
指導教授(外文):Chia-Lung kuo
學位類別:碩士
校院名稱:國立雲林科技大學
系所名稱:機械工程系碩士班
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:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:91
中文關鍵詞:電極自動供給放電加工多電極放電加工多電極同步放電迴路
外文關鍵詞:EDMmultiple dischargesmultiple electrodes simultaneous discharges.supplying electrode automatically
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以微放電加工技術進行微孔加工,其電極製作會有長度上限制,且加工型態只能為單一加工。另外在放電加工過程中,電極會有所消耗,因此所加工之物件無論是在數量上或者在加工程度上亦會有所限制。
為此,本論文針對此部分設計一可裝設多根ψ0.3mm電極且具電極自動供給補正功能之機構,使其可進行批量形態的多孔放電加工,並於電極消耗一定程度或完成一加工單元時,適時適當的藉由高壓氣體推送電極做供給與補正動作。在此機制下,實際以『2 × 5 陣列』10電極夾持機構連續加工完成4000孔。而同一做動機制的『10 × 10陣列』100電極夾持機構除用以擴充電極數量,並修正10電極夾持機構之作動缺失。
考慮此多電極放電加工形態已非單一電之放電加工形態,但兩者之間的放電行為並無太大的差異,皆屬一脈衝產生一放電時間點於一放電點之行為。在藉由『多電極同步放電輔助迴路』的使用,使得多電極能產生同步放電現像,亦即一脈衝可產生多個放電時間點於數各放電點。實驗結果顯示,藉由此「多電極同步放電輔助迴路」的使用,在加工時間效率上較簡易式多電極放電加工模式提高了38﹪∼45﹪,而對於單一電極放電加工模式更是提高了95﹪,且所加工孔成形品質(表面粗度、放電間隙、拔錐斜率)也優於後兩者。
而於相同加工參數之下,所裝設之電極數量越多,雖加工時間會隨之增加,但相對的加工孔數量也隨之增加。考慮加工孔完成度,其加工時間效率雖會衰退至75﹪,但實際的加工時間效益應包含藉由『多電極自動供給補正機構』使用而使工作者節省之補正電極長度工作時間,多電極批量加工形態的電極汰換時間,因此整體而言仍具高效益的加工時間效率。
Micro-Electro-Discharge Machining technique is used to manufacture micro-perforations. The use of a single electrode is limited in fabrication length and it can only manufacture single perforation. Besides, the electrode can be consumed in discharge process and therefore the number of perforations will be also limited.
Consequently, this paper aim main to design a mechanism for the constraints on the electrode, which can hold great quantity of electrode and possess automatic feed and correctional function. On condition that the electrodes no rotate , a 2×5 array of 10 electrodes with 0.3 mm diameter and 10mm pitch was used to machine perforations simultaneously for 0.5 mm-thick Aluminium alloy. Such as the production process of perforations can be a batch mode micro-EDM. A 40×100 array of perforations was successfully produced on condition that the mechanism automatically supply and correct when this electrodes were consumed due to discharge process.
In the multiple electrodes simultaneous discharge circuit, each of the multiple electrodes is electrically insulated and connected to the main power of EDM through a diode. A capacitor is inserted parallel to each discharge gap between each electrode and workpiece. Compared with conventional EDM in which only a singular discharge can be generated for each pulse, multiple discharges can dispersively be generated for each pulse in parallel spark EDM. Results of experiments on parallel spark EDM and conventional EDM show that not only is the machining process more stable, but the machining speed and surface roughness can also be improved with parallel spark EDM.
目錄
中文摘要 Ⅰ
英文摘要 Ⅱ
誌謝 Ⅲ
目錄 Ⅳ
表目錄 Ⅵ
圖目錄 Ⅷ
第 一 章 緒論 1
1.1 研究動機與背景 1
1.2 研究方法 6
1.3 研究目標 7
第 二 章 放電加工原理與放電特性簡介 9
2.1 放電加工原理 9
2.1.1 放電過程 9
2.1.2 基礎放電迴路 11
2.2 主要放電加工參數之放電特性 13
2.2 放電加工之特性 14
第 三 章 多電極自動供給機構設計 15
3.1 『2×5陣列』10電極自動供給機構設計 15
3.1.1 多電極夾持機構 16
3.1.2 多電極供給機制設計 21
3.1.3 多電極供給做動感知機制建立 22
3.2 『2×5陣列』10電極供給補正中心定位量測 25
3.2.1 單一電極中心定位量測 25
3.2.2 10電極中心定位量測 29
3.2.3 電極中心定位量測結果分析與討論 32
第 四 章 多電極同步放電輔助迴路設計 36
4.1 多電極放電電壓與電流波形量測 36
4.1.1 簡易多電極放電模式 38
4.1.2 多電極同步放電輔助迴路 41
4.2 多電極同步放電加工對加工時間與品質的影響 45
4.2.1 電容值能階實驗設計 46
4.2.2 實驗結果分析與討論 55
4.3 電極數量對『多電極同步放電輔助迴路』使用之影響 67
4.3.1 電極數增量階實驗設計 67
4.3.2 實驗結果分析與討論 69
第 五 章 多電極自動供給補正機構缺失改善與修正 79
5.1 缺失修正與設計 79
5.1.1 電極長度補正誤差缺失改善與修正 79
5.1.2 電極中心定位偏擺缺失改善與修正 82
5.1.3 電極過電集線模式 83
5.1 修正結果分析使討論 84
第 六 章 結論與未來展望 85
7.1 實驗結果與討論 85
7.2 未來展望 87
參考文獻 88
參考文獻
【1】郭佳儱, “微放電加工技術於MEMS之應用”,機械月刊,第二十五卷,第十一期,pp.304-313,1999.
【2】Masuzawa, T., Fujino, M., and Kobayashi, K., “Wire Electro-Discharge Grinding for Micro-Machining,” Annals of the CIRP, Vol. 34, No. 1, pp. 431-434, 1985.
【3】Tu, Z.Y., Masuzawa, T., Fujino, M., “Micro-EDM for Three-Dimensional Cavities-Development of Uniform Wear Method,” Annals of the CIRP, Vol. 47, No. 1, pp. 169-172, 1998.
【4】Egashira, K., Masuzawa, T., “Microultrasonic Machining by the Application of Workpiece Vibration,” Annals of the CIRP, Vol. 48, No. 1, pp. 131-134, 1999.
【5】Xi-Oing Sun, Masuzawa, T., Fujino, M., “Micro Ultrasonic Machining and Self-Aligned Multilayer Machining/Assembly Technologies for 3D Micromachines,” Proceedings of IEEE Micro Electro Mechanical Systems, pp. 312-317, 1996.
【6】Masuzawa, T., “ Micro-EDM,” ISEM, Vo1.1, No. 1, pp. 3-19, 2001
【7】黃俊德、郭佳龍,整合微放電加工與雷射焊接製程進行微精密元件組裝,雲林科技大學博士論文,2002.
【8】許 東亞,增沢隆久,電極供給の自動化に関する研究,電気加工学会全国大会,1999,Vol.36,No.81,pp.7-14
【9】Yong-Li., Min-Guo., Zhaoying, Zhou., Min-Hu., “Micro electro discharge machine with an inchworm type of micro feed mechanism,” Precision Engineering, pp. 7-14, 2002.
【10】Min-Hu., Zhaoying, Zhou Yong Li., Hejun-Du., “Development of a linear electrostrictive servo motor,” Precision Engineering, pp. 316-320, 2001.

【11】和田紀彥,正木 健,マイクロ放電加工の開發,型技術,2002/3,第12卷、第3號,p30-34
【12】Ken''ichi T., Yogesh B. G., “Batch Mode Micro-Discharge Machining,” IEEE Microelectromechanical Systems, VOL.11, NO.2, pp.102-110, 2002.
【13】南 久,增景清德,李 瑞埈,塚原秀和,荻野秀樹,梅本真悟,亞鉛電極による微細加工,電気加工学会全国大会講演論文集,2002,pp.65-66
【14】Fujimoto R., “The multi-circuit system electric discharge machining process,” J Jpn Soc Electrical Machining Eng, 3(6):1, 1969.
【15】Mohri, N., Saito, N., Takawashi, T., Kobayashi, K., “Mirror-like finishing by EDM,” Proceedings of the 25th Machine Tool Design and Research Conference, p 329, 1985.
【16】齋藤長男 監修,小林和彥、仙北谷英次 著,ワイヤカツト放電加工技術,日刊工業新聞社,1983
【17】真鍋明、葉實雄一郎,機械加工現場診斷シリ-ズ5 形雕放電加工,日刊工業新聞社,1997
【18】Kunieda, M., Muto, H., “Development of multi-spark EDM,” Ann CIRP, 49(1), p119, 2000.
【19】Fuzhu, Han., Masanori Kunieda., “Development of parallel spark electrical discharge machining,” Precision Engineering, pp. 65-72, 2004.
【20】Seong.S.Choi , Jung , D.W.Kim , M.A.Yakshin , J.Y.Park , .Kuk ,“Frabrication and microelectron gun arrays using laser micromachining” , Microelectronic Engineering , 41/42 ,pp.l67-170, 1998.
【21】D. M. Allen, A. Lecheheb . “Micro electro-doscharge machining of ink jet nozzles : optimum selection of material and machining parameters” , Journal of Materials Processing Technology , 58 , pp. 53-66, 1996.
【22】T., Masuzawa, J., Tsukamoto, and M., Fujino, “Drilling of Deep Microholes by EDM,” Annals of the CIRP, Vol. 38, No. 1, pp. 195-198, 1989 .
【23】K.Kagaya , Y.Oishi.K.Yada , “Micro-electrodischarge machining Using Water as a working Fluid-2: Narrow Slit Fabrication”, Precision Engineering , 12, 4, pp.213-217 , 1990.
【24】W. Ehrfeld and H. Lehr , “ Deep X-Ray Lithography for the production of three-dimensional microstructures from metals, polymers and ceramics” , Radiat .Phys.Chem Vol.45 No.3, pp.349-365 , 1995.
【25】Domoiniek Reynaerts,Paul-Herni’s Heeren ,Hendrik Van Bmssel,“Microstructuring of silicon by elelctro - discharge machining(EDM) Part I: theory”, Sensors and actuators,A60,pp212-218,1997.
【26】郭佳儱, “微精密機械生產製造系統發展簡介”,科儀新知,第十八卷,第三期,pp.59-67,1996.
【27】吳清沂 , 鍾震桂 , “微機電系統技術簡介”, 科儀新知 , 第十八卷 , 第三期,pp.26-40 , December , 1996.
【28】竹內芳美, “マイクロ3次元切削加工”,型技術,第十七卷,第3號,pp.18-23,3月號,2002.
【29】早乙女康典,秦誠一, “超塑性複合加工によるマイクロ2段齒車の創成”,塑性と加工,40,pp.49,2000.
【30】大森整,片平和俊,林偉民,上原嘉宏,鈴木享,小茂鳥潤, “ナノレベル表面機能を実現する超精密金型のマイクロ研削技術”, 型技術,第十七卷,第3號,pp.24-28,3月號,2002.
【31】L.Kuo and T.Masuzawa, “A Micro – Pipe Fabrication Process”,Proc. Of IEEE MEMS’91,pp.80-85,1991.
【32】A.C.Wang, B.H.Yan , X.T.Li , F.Y.Huang , Use of micro ultrasonic vibration lapping to enhance the precision of microholes drllled by micro electro – discharge machining , International Journal of Machine Tools and Manufacture,Vo1.42 , pp.915-923 , 2002.
【33】C.T.Yang, S.S.Ho and B.H.Yan, Micro Hole Machining of Borosilicate Glass though Electrochemical Discharge Machining, Key Engineering Materials,Vol.196,pp.149-166,2001.
【34】T.MASUAZWA ,1Masatoshi FUFINO, Masaki YAMANOTO and, “Micro Punch System as an application of WEDG”,生產研究所39卷6號,P277-P280,東京大學生產研究所,1987.
【35】T.Masuzawa,“An Approach to Micromachnining through Machine
Tool Technology”,Annals of the CIRP,34,1,pp.419-425,1985.
【36】山本真嗣,宇野義幸,窪田真一郎, “YAG レ-ザを併用した超硬合金への微細深穴放電加工-併用加工における加工能率の向上に関する研究”,電気加工学会全国大会講演論文集,pp.57-60,2001.
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