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研究生:張世佳
研究生(外文):Shih-Chia Chang
論文名稱:探討放電線切割7075-T6鋁合金加工品質之最佳化參數
論文名稱(外文):Investigating the Optimized Parameters for the Processing Quality in Wire-EDM 7075-T6 Aluminium Alloy
指導教授:簡文通 博士
指導教授(外文):Dr. Wen-Tung Chien
學位類別:碩士
校院名稱:國立屏東科技大學
系所名稱:機械工程系所
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:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:88
中文關鍵詞:放電線切割7075-T6鋁合金田口法最佳化參數
外文關鍵詞:Wire-EDM7075-T6 Aluminum AlloyTaguchi MethodOptimized Parameters
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本研究是利用放電線切割7075-T6鋁合金,分別探討切割後工件尺寸精度及表面粗糙度之控制因子最佳化模式,並分別分析其最重要的控制因子。研究流程可分成兩個單一品質目標及最重要控制因子分析等2部份3階段。首先利用田口法直交表規劃實驗配置,選定伺服電壓、休止時間、進給速度及充電時間等為線切割控制因子。以工件尺寸精度及粗糙度為量測對象,並分別選定為單一品質目標,藉由田口法分析求取在其最佳品質值時之切割控制因子組合。並分析何者為影響品質之最重要控制因子。結果顯示在兩個單一品質目標之最佳化控制因子分析中,得到之工件尺寸精度為9.986 mm比直交表規劃所得第1組所得到之結果改善了22.95 %,表面粗糙度值為2.424 μm比直交表規劃所得第5組所得到之結果改善2.27 %。在最重要控制分析之結果顯示,影響尺寸精度及表面粗糙度之最重要因子為充電時間。因此,進一步將充電時間分別取2 μs、4 μs、5 μs、7 μs及9 μs,並選定工件厚度5 mm、10 mm、15 mm、21 mm及25 mm,探討影響尺寸精度及表面平均粗糙度之關係。本研究結果可供放電線切割業者或模具業者參考,因而可減少加工時間及加工成本,以增進市場競爭力。
This study is to investigate the quality of the cutted precise dimensional and surface roughness of workpiece in cutting 7075-T6 aluminum alloy by Wire-EDM . and to investigate the most important control parameter . The study processes can be divided into two parts and three phases including the investigation on two single quality objectives and the most important control parameter . Firstly , the orthogonal array of Taguchi , the method is used to arrange experimental work , including servo-voltage , off-time , wire-feed and on-time , are selected as the Wire-EDM cutting parameters . The measured values for the cutted precise dimensional and surface roughness were treated as a single quality objective, separately . The control parameters combinations attain the best quality for the objectives can be found separately by using Taguchi method , and the analysis was used to find the most important control parameter . The result shows that two single quality objectives optimization of control parameter has been improved on cutted precise dimensional which is compared with first combination obtained from the orthogonal array of 9.986 mm is 22.95 % and surface roughness which is compared with fifth combination obtained from the orthogonal array of 2.424 μm is 2.27 % . While in the most control parameter analysis also shows that the most important control parameter of the cutted precise dimensional and surface roughness by Wire-EDM is on-time . Therefore , furthermore study affected the cutted precise dimensional and surface roughness relation between 2 μs、4 μs、5 μs、7 μs and 9 μs of on-time and 5 mm、10 mm、15 mm、21 mm and 25 mmof workpices thickness . The analytic results can be provided for Wire-EDM industry and the mold enterprises to reference , and in consequence it can reduce the processing time and cost , and to enhance their marketability.
目錄
第1章 緒論..................................................1
1.1 前言..................................................1
1.2 文獻回顧...............................................2
1.2.1 線切割放電加工......................................2
1.2.2 田口法.............................................4
1.3 研究範圍與目的.........................................6
第2章 放電加工與線切割原理....................................9
2.1 前言..................................................9
2.2 放電加工原理...........................................9
2.3 線切割加工原理........................................11
2.4 微細放電加工電路......................................13
2.5 線切割放電加工之特性[16]...............................15
第3章 田口法...............................................22
3.1 前言.................................................22
3.2 田口法原理............................................22
3.2.1 損失函數...........................................23
3.2.2 品質特性的種類.....................................25
3.2.3 直交表............................................26
3.3 設計參數之最佳化程序...................................27
3.3.1 定義目標函數.......................................27
3.3.2 定義設計參數及水準表................................27
3.3.3 選擇直交表.........................................27
3.3.4 平均數分析.........................................28
3.3.5 確認實驗...........................................29
3.3.6 變異數分析.........................................29
3.4 田口法的應用..........................................33
3.5 架構單一品質加工條件最佳化模式..........................33
3.5.1 定義目標函數.......................................33
3.5.2 定義加工條件、水準值及直交表.........................34
3.5.3 平均數分析.........................................36
3.5.4 變異數分析.........................................36
第4章 實驗程序.............................................37
4.1 實驗設計..............................................37
4.2 實驗材料與設備........................................37
4.3 實驗步驟..............................................48
第5章 結果與討論...........................................50
5.1 田口法...............................................50
5.2 單一目標線切割尺寸精度加工條件最佳化.....................50
5.2.1 平均數分析.........................................50
5.2.2 單一目標尺寸變異數分析..............................54
5.3 單一目標切割表面平均粗糙度加工條件最佳化.................56
5.3.1 平均數分析.........................................56
5.3.2 單一目標表面平均粗糙度變異數分析......................61
5.4 充電時間切割條件對尺寸精度及表面平均粗糙度的影響...........62
5.4.1 充電時間對尺寸精度的影響............................64
5.4.2 充電時間對表面平均粗糙度的影響.......................68
5.5 充電時間與工件厚度切割條件對尺寸精度及表面平均粗糙度的影響..74
5.5.1 工件厚度與充電時間對尺寸精度的影響....................74
5.5.2 工件厚度與充電時間對平均表面粗糙度的影響...............78
第6章 結論與建議...........................................82
6.1 結論.................................................82
6.2 建議.................................................83
參考文獻...................................................85
作者簡介...................................................88
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