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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:吳勝墩
研究生(外文):Sheng-Tun Wu
論文名稱:加工中心機組立對切削性能之影響
論文名稱(外文):Assembly of Machining Center on Effect of Cutting performance
指導教授:莊勝雄莊勝雄引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:機械工程學系所
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:2010
畢業學年度:98
語文別:中文
論文頁數:69
中文關鍵詞:立式加工中心機動剛度自然頻率振動模態結構主軸頻譜分析儀
外文關鍵詞:Vertical Machine CenterDynamic StiffnessNatural FrequencyVibration modesFrameSpindleSpectrum Analyzer
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本論文在於探討加工中心機結構件結合面之結合強度對加工過程之切削顫振的影響。透過量測結構動剛度與自然頻率、振動模態與切削結果來定義結合面之結合強度。加工中心機在進行切削加工過程中,機台振動會降低加工效率及精度。本文藉由機台動態量測,了解結合強度對機台動態之影響。
加工中心機結構組件複雜,一般切削顫振之理論解析結果與實際切削表現間的差距甚大。因此本論文藉由機台動態量測後,再進行分析經由機台組件所傳遞的切削力,而造成的結構相對變形,進而造成加工過程之切削顫振發生及間距的變化。藉由結構動剛度與自然頻率量測來推測結合強度,振動模態量測來推測共振動現象,所造成切削顫振發生及間距變化之影響。

The Purpose of vertical machining center assembly of bonding strength made mainly in the discussion on the structure of dynamic stiffness and natural frequency , The vibration modes and machining. Because vertical machining center in the machining process, the occurrence of the vibration machine will reduce the processing efficiency and accuracy. By measuring the actual machine, to find out how a combination lock-solid on machine-precision.
Vertical machining center machine structure components complex, general theory of resolution performance error too, so this thesis by actual machine measurement and analysis. Cutting force passed through the structure caused structural relative deformation, lead machine precision changes to the structure of dynamic stiffness and natural frequency measurement for resolution. The machine vibration easy excited structure itself natural frequency, the vibration of amplification and surface roughness to vibration measurement confirmed structure system in resonance vibration patterns. In one machine structure, feed system, workpiece material, peripheral systems, environmental factors, tooling, cutting conditions and cutting methods affect cutting quality, actual cutting measurement will be able to understand the stable cutting, cutting performance assessment as a whole.


目 錄
中文摘要 ..................... Ⅰ
英文摘要 ..................... Ⅱ
目錄 ...................... Ⅲ
表目錄 ...................... Ⅵ
圖目錄 ...................... Ⅶ
第一章 緒論 ................... 1
1.1 研究背景 .................. 1
1.2 研究目的與方法 ............... 2
1.3 文獻回顧與探討 ............... 3
1.4 內容大綱 .................. 4
第二章 加工中心機結構對切削顫振之影響 ...... 5
2.1 加工中心機結構 ............... 5
2.2 加工中心機進給模式 ............. 7
2.3 加工中心機對切削顫振影響因素 ........ 9
第三章 結構動剛度與自然頻率量測 ......... 11
3.1 測試設備 .................. 12
3.2 剛性量測方式 ................ 12
3.2.1 靜剛度量測 .............. 12
3.2.2 動剛度量測 .............. 14
3.3 自然頻率與動剛度量測結果 .......... 17
3.3.1 加工中心機(AA-1)自然頻率與動剛度量測結果. 17
3.3.2 加工中心機(AA-2)自然頻率與動剛度量測結果. 18
3.3.3 加工中心機(AA-1/2)自然頻率與動剛度結果討論 19
第四章 振動模態量測 .............. 22
4.1 測試設備 .................. 22
4.2 振動模態量測方式 .............. 23
4.3 振動模態量測結果 .............. 24
4.3.1 振動模態量測 ............. 24
4.3.2 頻率19.1Hz模態振型 .......... 29
4.3.3 頻率22.4Hz模態振型 .......... 30
4.3.4 頻率49.5Hz模態振型 .......... 31
4.3.5 頻率109.5Hz模態振型 .......... 32
4.3.6 頻率159.5Hz模態振型 .......... 33
4.3.7 頻率190.9Hz模態振型 .......... 34
4.3.8 頻率266.3Hz模態振型 .......... 35
4.4 有限元素振動模態分析 ........... 36
4.4.1 頻率29.38Hz模態振型 ......... 36
4.4.2 頻率41.76Hz模態振型 ......... 37
4.4.3 頻率75.05Hz模態振型 ......... 37
4.4.4 頻率98.29Hz模態振型 ......... 38
4.4.5 頻率106.86Hz模態振型 ......... 38
4.4.6 頻率112.67Hz模態振型 ......... 39
4.4.7 頻率127.31Hz模態振型 ......... 39
4.5 結果討論 .................. 40
第五章 切削顫振測試 ............... 42
5.1 測試設備................... 42
5.2 切削方式 .................. 43
5.3 切削顫振測試結果 .............. 44
5.3.1 加工中心機AA-1切削顫振測試結果 .... 44
5.3.2 加工中心機AA-2切削顫振測試結果 .... 50
5.3.3 切削顫振分析 ............. 59
5.4 切削顫振結果討論 .............. 63
第六章 結論及未來展望 .............. 65
6.1 結論 .................... 65
6.2 未來展望 .................. 65
參考文獻 ..................... 67


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