臺灣博碩士論文加值系統

對於放電加工而言，加工表面因為放電融熔所形成的再鑄層，表面布滿放電火花衝擊造成有許多的放電坑 (Crater)與微裂(Microcrack)，影響加工表面的品質，因此通常在放電後還要進行拋光後製程，才能達到精密模具的要求。本研究乃提出以電流變液(Electrorheology fluid)作為放電加工液，並添加磨粒結合放電加工與拋光的機制，在同一個製程下進行放電加工以及拋光，開發一個創新式複合加工的新製程。在放電加工的場合下，電極與工件間可達數kV/mm電場，電流變液在這電場下會產生纖維狀的鏈結構，若在電流變液中添加磨粒，配合電極的旋轉速度，將形成一個強力粘附磨粒的拋光刷，而可以對放電加工的表面進行品質改善。實驗結果證實，電流變液並不影響放電加工的基本行為，可以作為EDM之介電液進行放電加工，但是電流變液濃度越高時放電效率會越低。添加適當濃度的電流變液與氧化鋁磨粒(10-10wt%)，在放電加工的製程下對工件同時進行拋光，可得到Ra0.06μm之加工表面，使工件達到奈米等級良好的表面粗糙度。

The objective of this study is to develop the combined technology of EDM with ER as work fluid .The surface of workpiece after machining by EDM has a re-casted layer, many micro-craters and cracks. The polishing is usual method to solve this problem, which is performed after EDM and add extra cost. In the study, we proposed a novel method of EDM by using ER (Electrorheological) fluid. In ER fluid the starch particle will gather and become the fibrous chains due to polarization when the electrical field achieves several kV/mm between the electrode and work-piece. And then the fibrous chains become a polishing blush with abrasives such like Al2O3. It is possible to develop the new EDM process to satisfy the fine machined surface in the one process. The experimental results show the ER fluid can work for EDM but decrease D.F. with increasing the ER concentration. We have the good performance Ra 0.06μm with ER -Al2O3(10-10wt%) in the combined process with electrical discharge machining and polishing.

總目錄
中文摘要…………………………………………………………………Ⅰ
英文摘要…………………………………………………………………Ⅱ
誌謝………………………………………………………………………Ⅲ
總目錄……………………………………………………………………Ⅳ
圖目錄……………………………………………………………………Ⅶ
表目錄……………………………………………………………………Ⅹ
第一章 緒論 1
1.1研究背景 1
1.2文獻回顧 7
1.3研究動機與目的 13
1.4論文大綱 14
第二章 相關基礎理論介紹 15
2.1放電加工相關理論 15
2.1.1放電現象 15
2.1.2 放電之基本轉換過程 18
2.1.3放電加工參數 19
2.1.4 基本放電迴路 24
2.2 電流變液相關理論 26
2.2.1 電流變液現象 26
2.2.2電流變液的力學性質 30
第三章 實驗方法與步驟 39
3.1實驗目的 39
3.2實驗規劃 40
3.3實驗材料 41
3.3.1電極材料 41
3.3.2工件材料 41
3.3.3介電液 41
3.3.4粉末材料 44
3.4實驗設備 44
3.4.1放電基本裝置 44
3.4.2其他實驗設備 53
3.5實驗方法 56
3.5.1實驗流程 56
3.5.2電流變液中放電技術開發 56
3.5.3電流變液放電中拋光刷的效果 57
3.5.4放電拋光的加工效率與拋光成果評估 58
第四章 實驗結果與討論 59
4.1以電流變液作為放電加工的可行性探討 59
4.1.1放電波形與放電狀況 59
4.1.2放電頻率的探討 62
4.1.3放電間隙的探討 65
4.1.4電流變液下表面粗度的效果 66
(a)不同放電液下放電參數表面粗糙度影響 66
(b)不同濃度電流變液對加工的表面的影響 72
4.1.5加工速度 79
4.2在電流變液中添加氧化鋁粉磨粒對放電狀況的影響 81
4.2.1在電流變液中添加氧化鋁粉磨粒對放電波形影響 81
4.2.2 添加氧化鋁粉對放電脈衝之影響 84
4.2.3添加氧化鋁粉對放電間隙之影響 86
4.3電流變液中添加氧化鋁粉磨粒對拋光效果之探討 88
4.3.1濃度變化的影響 88
(a).放電電容0.068μF條件下 88
(b).放電電容0.01μF條件下 92
4.3.2不同氧化鋁磨粒粒徑 97
4.3.3不同主軸轉速 99
4.4無電場下電流變液與氧化鋁磨粒之拋光比較討論 102
4.5添加氧化鋁磨粒電流變液對加工效率的影響 104
第五章 結論與未來展望 107
5.1結論 107
5.2未來工作 108

參考文獻 110

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