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研究生:陳映伸
研究生(外文):YING-SHEN CHEN
論文名稱:以田口實驗法在工具機軸向定位精度之研究
論文名稱(外文):A Study of Machine Tool in Axial Positioning Accuracy by Taguchi Method
指導教授:朱智義
學位類別:碩士
校院名稱:逢甲大學
系所名稱:材料與製造工程所
學門:工程學門
學類:材料工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:56
中文關鍵詞:田口方法定位精度進給系統
外文關鍵詞:Taguchi MethodFeeding systempositioning accuracy
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工具機進給系統模組對於加工精度及加工能力佔了非常大的影響因素。近來各工具機廠大都以提高軸向進給速度、降低軸向進給溫昇及提高定位精度為訴求。但很多方法都是需要增加成本及時間測試的。為加速新機研發時程和成本管控,對於組成進給系統各個零件的重要度就必須有所了解。
本論文旨在分析影響軸向進給系統之零組件,包含球螺桿、螺桿預拉、培林預壓、斜銷緊度、潤滑油進油頻率螺桿組立相關精度等,針對其零組件的特性及其原理、構造做分析討論。並將這幾項關鍵零組件利用田口實驗法,以田口建議的最少實驗次數得到充足的實驗數據。再依品質特性型態,選用原點直線型品質特性做分析,找出影響軸向定位之關鍵零組件與最佳零組合配方,最後再將最佳參數以實際驗證方式實驗,來確認此田口實驗法的計算值與實際測試結果是一致的。其結果發現影響軸向定位精度之主要因子有潤滑油打油頻率及斜銷扭力值等,且以此實驗機台為例,品質特性變異改善了13%,軸向精度改善了0.028mm。
Feeding system of machine tool is significant on machining accuracy and efficiency. In recent year, the pursuing target of most machine factories is to increase the feed speed, reduce thermal deformation and enhance position accuracy. To study the components of feeding system could be an approach to fasten the new machine development and cost control.
The essay evaluates the accuracy of the feeding components, including ball screw, ball screw pretension, bearing preload, tapered pin torque, lubricating pump frequency and ball screw assembly. The Taguchi method was adopted to prove the experimental results. We study the characteristics, structure, and operation theory of the feeding components, and estimate the optimal factor which affects axial positioning accuracy. It is coincidence between the measurement and calculation by Taguchi method. The result shows that lubricating pump frequency and tapered pin torque are the two key factors to determine accuracy. To optimize the two factors, the variation on quality characteristics can be improved 13% , and 0.028mm on axial accuracy can be improved.
誌謝i
摘要ii
英文摘要iii
目錄iv
圖目錄vii
表目錄ix
笫一章 緒論1
1.1 前言1
1.2 文獻回顧2
1.3 研究目的及內容4
笫二章 車床進給系統介紹6
2.1 進給系統簡介6
2.1.1 伺服馬達與聯軸器7
2.1.2 傳動箱與軸承座8
2.1.3 滾珠螺桿9
2.1.4 鞍座與硬軌11
2.2 軸向組立程序介紹12
2.2.1 備料13
2.2.2 精度校正13
2.2.3 滾珠螺桿組立15
2.2.4 X軸單體與Z軸組合16
笫三章 研究方法19
3.1 品質特性型態21
3.1.1 望目特性22
3.1.2 望小特性22
3.1.3 望大特性22
3.1.4 原點直線形23
3.2 設計參數及水準數25
3.3 直交表配置26
3.4 實驗數據資料分析27
3.4.1 S/N比計算27
3.4.2 斜率β計算29
3.5 驗證實驗30
3.6 實驗設備31
3.6.1 荷重元31
3.6.2 測試機32
3.6.3 雷射干涉儀33
笫四章 實驗及分析討論34
4.1 決定品質特性及設計參數34
4.2 水準數及直交表配表35
4.3 實驗用表及實驗數據37
4.3.1 實驗用表37
4.3.2 實驗數據38
4.4 數據分析42
4.4.1 S/N比分析42
4.4.2 β值分析45
4.5 驗證實驗49
笫五章 結論與未來研究53
5.1 結論53
5.2 未來研究方向54
參考文獻55
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院。
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文,2000。
【5】許清鈞,"高導程螺桿傳動進給機構之慣性力分析",台北科技
大學,2001
【6】孫明華,"預壓對滾珠螺桿磨耗之實驗探討",國立中興大學,
2002。
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【8】杜光宗,精密定位技術及其設計技術,建宏出版社,1992。
【9】精機雜誌技術專欄,工具機類,滾珠螺桿預拉設計計算。
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【11】李輝煌,田口方法,品質設計的原理與實務,高立書局,2006。
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