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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:謝宗育
研究生(外文):Tsung-Yu Hsien
論文名稱:振動輔助撓性夾具系統應用於微車削之研究
論文名稱(外文):The study of the vibration-assisted fleural fixture system for micro-turning
指導教授:傅光華傅光華引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣海洋大學
系所名稱:機械與機電工程學系
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:2007
畢業學年度:95
語文別:中文
論文頁數:105
中文關鍵詞:撓性刀具系統具振動輔助壓電致動器精車削
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本論文研究目的在於發展一種複合式加工方法,期望經簡化製程亦能達到最後精密加工之需求。若依舊有加工方法可能需選購造價昂貴加工機台,因此本研究尋求一種經濟且實用的創新方法,降低不必要的成本耗費,且達到同樣甚至更好之加工精度。所採取的方法為設計適用於車削加工之刀具座,且依加工需求設計製作不同剛性之刀具座結構系統,利用不同外形與尺寸調整加工過程粗加工與精加工比例,並輔以壓電致動器產生額外振動能量,有助切屑排除、改善加工效率與加工精度。
利用實驗規劃法規劃實驗,推導出表面粗糙度與真圓度之統計數學式,經驗証顯示誤差均在5 %以下,說明此模型可適用於日後預測加工之結果。根據此統計數學模式之結果發現,無振動輔助撓性刀具座相較於剛性刀具座﹐表面粗糙度獲得有效改善平均幅度約29.76 %。利用壓電致動器振動輔助撓性刀具座車削加工,表面粗糙度更比無振動輔助改善約10 %。使用撓性刀座加工導致真圓度變化較不一致,且加以振動輔助對真圓度整體趨勢亦無明顯改善作用。
The purpose of this thesis is to develop a complex turning method so that the same precision may be achieved by using less expensive turning machines. The method presented is to use a flexural tool fixture in place of a traditional rigid fixture. We may change the stiffness of the flextural fixture by changing the size of the fixture to adjust different turning conditions and reguirements. We may also assist it with vibration from piezoelectric actuaters.Accordingly the efficiency and quality of turning are improved.
We use response surface methodology of statistical experimental design to plan experiments. The regression analysis using the SAS is then applied to obtain mathematical relationships to reflect the influence of turning factors on surface roughnessand roundness, the verification experiments showed the errors are kept within 5%. The results show that the use of the flexural fixture without vibration improves the surface roughness by 29.76% as compared to the rigid fixture. When the flexural fixture is assisted with vibration, the surface roughness is improved even further by 10% . However, the use of the flexural fixture with or without vibration does not significantly improve the roundness.
第一章 導論
1-1 前言
1-2 文獻回顧
1-3 研究動機與目的
1-4論文架構
第二章 相關理論
2-1 切削理論
2-1.1刀具幾何刃角
2-1.2切屑的分類
2-1.3切削力學
2-2振動加工
2-2.1振動切削原理
2-2.2壓電致動器
2-3有限元素分析
2-4表面粗糙度
2-5真圓度
2-6反應曲面法
第三章 撓性夾具之設計與分析
3-1撓性夾具設計
3-2撓性夾具分析
第四章 實驗設備與規劃
4-1實驗儀器配置
4-2實驗規劃
4-2-1撓性刀具座特性實驗
4-2-2車削實驗
第五章 結果與分析
5-1 刀具座撓性程度之實驗結果
5-2 車削實驗結果與討論
5-2.1 實驗Ⅰ結果
5-2. 2實驗Ⅱ結果
5-3 統計資料分析
5-3.1利用SAS統計軟體建立切削特性之數學模式
5-3.2統計檢定
5-3.3迴歸關係圖
5-4結果與討論
5-5 驗證實驗
5-6 撓性刀具座對於材料移除率之影響
第六章 結論與未來展望
6-1結論
6-2未來展望
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