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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:黎建宏
研究生(外文):Chien-Hung Li
論文名稱:單點增量成形刀具路徑規劃與成形力之研究
論文名稱(外文):Tool Path Planning and Forming Forces Investigations on Single Point Incremental Forming Processes
指導教授:蔡哲雄蔡哲雄引用關係
口試委員:林盛勇廖崇禮
口試日期:2012-07-05
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:製造科技研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:68
中文關鍵詞:單點增量成形刀具路徑規劃成形力步階式路徑螺旋式路徑
外文關鍵詞:Single point incremental forming (SPIF)Tool path planningForming forceStep-type tool pathSpiral tool path
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目前板金以單點增量成形在路徑規劃上之研究,大部份針對步階式路徑之成形力做探討,本文規劃兩種路徑模式,即步階式路徑及螺旋式路徑,以比較其成形過程力量、成品表面品質、成形傾角極限、厚度分佈及表面粗糙度的差別。本文使用CAD/CAM系統產生階梯式與螺旋式兩種成形路徑,並自行設計製作成形夾治具,透過CNC銑床進行實驗以探討單點增量成形在兩種路徑模式下成形力量的趨勢比較,結果顯示螺旋路徑之成形力較為穩定,並有較佳的表面品質。本文接著進一步探討兩種路徑能夠完成錐形成品的最大傾斜角,實驗結果發現螺旋路徑模式比步階式路徑模式能加工出更大傾斜角的成品。量測厚度分佈方面,在兩種路徑模式下,顯示路徑模式對於厚度分佈影響較小,但沖頭直徑越大,零件厚度則越薄。探討表面粗糙度方面,路徑模式與沖頭直徑對於表面粗糙度影響較小,但垂直步階越大,顯示表面粗糙度品質較差。

In recent years, studies of tool path planning in single point incremental sheet forming (SPIF) were mostly focused on the step-type tool path forming forces. This paper planned two tool path models, step-type tool path model and spiral tool path model, in single point incremental forming operations and investigated the differences of forming forces, finished surface quality, forming limit of wall-angle, thickness and surface roughness between these two path models. This paper used CAD / CAM system to generate the step-type and spiral-type forming paths of punch and output NC (numerical control) codes of these tool paths in order to perform SPIF experiments on CNC milling machine. The experimental sheet material was appropriately fixed in a special designed clamping fixture mounted on the dynamometer in order to measure the SPIF forces during punch tool moving driven by NC commands. The results show the spiral path model can get more stable forming forces and better surface quality than that of step-type path model. This paper also tested the maximum formed wall-angle of the cone work-piece by using step-type path and spiral path models. The experimental results show that the spiral path model has a little better than the step-type model. For the measured thickness distribution, the thickness is thinner with increasing punch diameter. The measured surface roughness shows that the tool path models and the punch diameter have less affected, but the surface will be roughing when vertical step is large.

中文摘要 .......i
英文摘要 ......ii
誌謝 .....iii
目錄 .....iv
表目錄 .....vi
圖目錄 ......vii
第一章 緒論 …...1
1.1 前言 …...1
1.2 文獻回顧 …...2
1.3 研究動機與目的 …...3
1.4 論文架構 …...4
第二章 單點增量成形相關理論 …...5
2.1 塑性加工 …...5
2.2 材料塑性變形理論 …...6
2.3 鋁板厚度與正弦定律(Sine Law) …...8
2.4 表面粗糙度 …...10
第三章 單點增量成形實驗 ….13
3.1 實驗規劃及流程 ….13
3.2 實驗設備 ….17
3.2.1 台灣麗偉CNC三軸加中心機 ….17
3.2.2 麗偉TDC-450三軸CNC銑床 ….18
3.2.3 CNC線切式放電加工機 ….19
3.2.4 2.5D光學量測系統 ….20
3.2.5 KISTLER 9257B 動力計 ….21
3.2.6 KISTLER TYPE 5019A 放大器 ….22
3.2.7 電腦設備及資料擷取軟體 ….23
3.2.8 非球面輪廓儀 ….24
3.2.9 高速鋼沖頭 ….25
3.2.10 實驗材料鋁合金(AA1050)板材 ….26
3.3 實驗步驟及程序 ….28
3.3.1 夾治具設計與製作 ….28
3.3.2 CAD/CAM軟體產生成形刀具路徑 ….31
3.3.3 成形力量測實驗 ….32
3.3.4 成形極限角度實驗 ….34
3.3.5 厚度分佈量測實驗 ….35
3.3.6 表面粗糙度量測實驗 ….37
第四章 結果與討論 ….38
4.1 不同實驗參數對成形力之影響 ….38
4.1.1 階梯路徑之成形力 ….40
4.1.2 螺旋路徑之成形力 ….45
4.1.3 兩種路徑之成形力比較 ….50
4.2 兩種路徑之表面品質比較 ….54
4.3 兩種路徑之側邊傾角成形極限角度比較 ….56
4.4 兩種路徑之成品厚度分佈比較 ….60
4.5 兩種路徑之表面粗糙度比較 ….62
4.5.1 不同沖頭直徑下表面粗糙度比較 ….62
4.5.2 不同垂直步階下表面粗糙度比較 ….64
第五章 結論及未來展望 ….65
5.1 結論 ….65
5.2 未來展望 ….66
參考文獻 ….67



[1] J. Duflou, Y. Tunckol, A. Szekeres, P. Vanherck, "Experimental study on force measurements for single point incremental forming," J. Materials Processing Technology, Vol. 189, 2007, pp. 65-72.
[2] L. Filice, G. Ambrogio, F. Micari, "On-Line Control of Single Point Incremental Forming Operations through Punch Force Monitoring," J. CIRP Annals - Manufacturing Technology, Vol. 55, 2006, pp. 245-248.
[3] M. Rauch, J. Y. Hascoet, J. C. Hamann, Y. Plenel, "Tool path programming optimization for incremental sheet forming applications," J. Computer-Aided Design, Vol. 41, 2009, pp.877-885.
[4] M. Durante, A. Formisano, A. Langella, F. Memola Capece Minutolo, "The influence of tool rotation on an incremental forming process," J. Materials Processing Technology, Vol. 209, 2009, pp. 4621-4626.
[5] G. Ambrogioa, L. Filice, F. Micari, "A force measuring based strategy for failure prevention in incremental forming," J. Materials Processing Technology, Vol.177, 2006, pp.413-416.
[6] F. Micari, G. Ambrogio, L. Filice, "Shape and dimensional accuracy in Single Point Incremental Forming: State of the art and future trends," J. Materials Processing Technology, Vol.191, 2007, pp.390-395.
[7] J. R. Duflou, J. Verbert, B. Belkassem, J. Gu, H. Sol, C. Henrard, A. M. Habraken, "Process window enhancement for single point incremental forming through multi-step toolpaths," J. CIRP Annals - Manufacturing Technology, Vol. 57, 2008, pp.253-256.
[8] 余煥騰、陳適範,金屬塑性加工學,台北:全華科技圖書股份有限公司,2003,第5-22頁。
[9] 林昇立、向四海,塑性加工學,台北:高立圖書有限公司,1991,第333-336頁。
[10] 簡文通,機械製造,台北:全華科技圖書有限公司,2004,第6.12-6.13頁。
[11] 邱雲堯、陳佳萬等譯,機械製造,台北:文京圖書有限公司,1998,第6.2-21.6頁。
[12] 潘复生、張丁非等著,鋁合金及應用,北京:化學工業出版社,2006,第297-326頁。
[13] M. Ham, J. Jeswiet, "Single Point Incremental Forming and the Forming Criteria for AA3003," J. CIRP Annals - Manufacturing Technology, Vol. 55, 2006, pp. 241-244.
[14] 張麗君、李志偉、陳永逸,工程材料,新北市:高立圖書有限公司,2010,第57-59頁。
[15] 許佳龍,AL1050圓杯引伸厚度均勻分佈最佳化參數研究,碩士論文,國立臺北科技大學製造科技研究所,台北,2011。
[16] 楊浩、石穆征、盧永華、陳大智、李經綸,「軸對稱杯單點增量成形刀具路徑與板厚分佈之研究」,2012精密機械與製造科技研討會論文集,高雄,2012,第D001-1-D001-7頁。
[17] 洪良德,精密量測實驗:形狀誤差、位置誤差、表面粗糙度,台北:高立圖書有限公司,2006,第6.1-6.14頁。


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