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研究生:陳萬億
研究生(外文):Wan-Yi Chen
論文名稱:應用混合式粒子群法於微細線切割放電加工之表面粗糙度最佳化製程參數研究
論文名稱(外文):A Study on the Optimal Process Parameters of Surface Roughness in Micro Wire Electrical Discharge Machining (Micro-WEDM) Using Hybrid Particle Swarm Optimization Method
指導教授:康耀鴻
指導教授(外文):Yaw-Hong Kang
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄應用科技大學
系所名稱:機械與精密工程研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:126
中文關鍵詞:混合式粒子群最佳化粒子群最佳化反應曲面法線切割放電加工表面粗糙度
外文關鍵詞:Hybrid particle swarm optimizationHPSOParticle swarm optimizationPSOResponse surface methodologyRSMWEDMSurface roughness
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本文研究目的乃針對微細線切割放電加工機之脈衝時間、放電峰值電流、伺服電壓、無負荷電壓等四個可控因子做調整,再應用混合式粒子群最佳化演算法針對切割後的表面粗糙度求得四個可控因子的最佳化製程參數。
實驗使用瑞士Agie Charmilles公司所生產的Vertex 1F之微細線切割放電加工機,以去離子水為其絕緣加工液,並以ψ30μm之微細鎢線為其電極線,實驗材料則以SKD11(特種冷模合金鋼)為其研究對象,文中先以實驗設計法中的反應曲面法建立其表面粗糙度之目標函數,再運用混合式粒子群最佳化演算法針對不同的表面粗糙度求得其最佳化製程參數,最後再以此參數組合切割出驗證試片,以驗證此方法所求得的最佳化製程參數是否正確。
研究結果顯示,本文使用混合式粒子群最佳化演算法於微細線切割放電加工之表面粗糙度所求得之最佳化製程參數確實能達到望目特性之目的。
The research aims to adjust four controllable factors, including pulse duration, peak current, servo voltage and no load voltage of micro-wire electrical discharge machine. Additionally the research applies hybrid particle swarm optimization method to obtain the optimization process parameter of four controllable factors for surface roughness after cutting.
The experiment uses Vertex 1F micro-wire electrical discharge machine by Agie Charmilles. In addition, research target includes deionized water as EDM fluid, ψ30μm micro-tungsten wire as electrode and material as SKD11. The article adopts response surface methodology to establish the objective function of surface roughness and further apply hybrid particle swarm optimization method in obtaining the optimization process parameter of different surface roughness. Then experiment specimen are cut based on the obtained parameter combination to verify whether the optimization process parameter obtained by hybrid particle swarm optimization method is correct.
Research results indicate that the optimization process parameter obtained by applying hybrid particle swarm optimization method in the surface roughness of micro-wire electrical discharge machining can truly achieve the purpose of nominal-the-best.
中文摘要
ABSTRACT
誌謝
圖目錄
表目錄
符號說明
第一章 緒論
1.1 前言 1
1.2 文獻回顧
1.3研究動機與目的
1.4論文架構
第二章 放電加工技術
2.1 放電加工簡介
2.1.1 放電加工原理
2.1.2 放電加工過程
2.1.3 放電加工基本轉換與火花結構
2.1.4 放電加工之電氣迴路
2.2 線切割放電加工簡介
2.2.1 線切割放電加工基本原理
2.2.2 線切割放電加工參數
2.2.3 線切割放電加工特性
第三章 反應曲面法
3.1 反應曲面法介紹
3.2 反應曲面設計
3.3 最佳反應值
3.4 反應曲面法實驗步驟
3.5 反應曲面法優點
第四章 混合式粒子群最佳化
4.1 粒子群最佳化介紹
4.1.1 基本粒子群最佳化
4.1.2 帶慣性權重之粒子群最佳化
4.1.3 帶收縮因子之粒子群最佳化
4.2 混合式粒子群最佳化
第五章 實驗規劃與驗證
5.1 實驗設備
5.1.1微細線切割放電加工機
5.1.2 電極線
5.1.3 加工液
5.1.4 實驗材料
5.1.5 洛氏硬度試驗機
5.1.6 表面粗糙度儀
5.1.7 掃描式電子顯微鏡
5.1.8 個人電腦
5.2 實驗設計與分析
5.2.1 實驗參數設計與配置
5.2.2 微細線切割放電加工
5.2.3 表面粗糙度量測
5.2.4 反應曲面實驗建模與分析
5.2.5 混合式粒子群最佳化結果
5.2.6 最佳化結果驗證
第六章 結論與建議
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