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研究生:賴諺柏
研究生(外文):Yan-Bo Lai
論文名稱:線切割放電加工對厚工件精修之研究
論文名稱(外文):The Study of WEDM Finishing Process on Thick Workpiece
指導教授:蔡曜陽蔡曜陽引用關係
指導教授(外文):Yao-Yang Tsai
口試委員:顏木田蘇信政
口試日期:2015-07-29
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣大學
系所名稱:機械工程學研究所
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:2015
畢業學年度:103
語文別:中文
論文頁數:90
中文關鍵詞:表面粗糙度加工速度鼓形量放電位置分佈短路放電頻率
外文關鍵詞:roughnessmaterial remove ratedrum shape errordischarge distributionshort circuit frequency
相關次數:
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線切割放電加工是精密零組件及模具或耐高溫航太材料等不可或缺的一種材料移除方法,而當線切割放電加工精修厚工件時,往往需要多道次精修以達到所需要的表面粗糙度、加工速度、真直度。

本研究主要在探討厚工件精修製程時電相關參數(放電時間、放電休止時間、伺服電壓)、線相關參數(線張力、線速度)、沖水相關參數(沖水壓力、沖水方式)對表面粗糙度、加工速度、鼓形量的影響。並對鼓形量部分深入探討其放電點位置分佈與短路放電頻率關係。

由實驗結果發現,當放電時間增加使工件表面粗糙度變差,加工速度變快,斷面鼓形量變大;放電休止時間增加對工件表面粗糙度影響並不明顯,但同時降低了加工速度與斷面鼓形量;而伺服參考電壓部分,當伺服參考電壓提升,能有效降低工件表面粗糙度、加工速度、鼓形量。而線相關參數部分,線速度改變對表面粗糙度和加工速度沒有顯著影響,然而線速度如果過慢會造成工件斷面會有線徑消耗誤差存在;當線張力提升,對表面粗糙度影響有限,並會使加工速度下降,也能獲得較好斷面真直度。而沖水相關參數部分,當沖水水壓增加不會改變表面粗糙度結果,但能使加工速度變快,而對工件斷面真直度則有漸增的趨勢;而相同流量不同沖水方式下,對表面粗糙度與加工速度和鼓形量都沒有顯著影響。

而觀察精修時其放電位置分佈的部份,其放電位置分佈主要集中在工件的上半部和下半部;且當短路放電頻率升高,鼓形量也從中凹形貌轉變為中凸形貌。


Wire electrical discharge machining (Wire-EDM) is an essential material removal process in precision components and die or aerospace materials.When Wire-EDM machined thick workpiece,several finishing process was needed to reach the surface roughness and dimensional accuracy that we required.

This study focused on the influence of electrical parameters (pulse on time,pulse off tome,servo voltage),wire parameters(wire tension,wire feed rate) and flushing parameters(flushing rate,flushing types) on surface roughness,material remove rate and drum shape error on the thick workpiece in finishing process.And for the drum shape error, probing into the relationships between discharge location distribution and short circuit frequency.

The experiment results showed, when pulse on time increases ,the surface roughness is rougher and the drum shape error larger, but the material remove rate becomes higher.The influence of surface roughness isn’t obvious when pulse off time increases,but the drum shape error and the material remove rate become decreased.
In the servo voltage part ,It is effective to reduce the surface roughness,material remove rate and drum shape error, when servo voltage is increased.In the wire parameters part,the change of the wire feed rate doesn’t significantly effect on the surface roughness and material remove rate. However, if the wire feed rate is too slow, there will exist some wire consumption error on the machined part.When the wire tension enhances,It limited impacts on the surface roughness,decreased the material remove rate,and a better cross-section straightness.In the flushing parameters part, when flushing pressure is increased, It doesn’t significantly effect on the surface roughness,but it increases the material removal rate and drum shape error. While at the same flow rate but different flushing types, it doesn’t significantly effect on the surface roughness, the material remove rate and the drum shape error.
In the discharge distribution part, discharge location mainly concentrated in the upper and lower workpiece.When the short circuit frequency increases,the drum shape error converts convex to concave.


論文審定書………………………………………………………………………….... I
摘要 II
Abstract III
目錄 IV
圖目錄 VII
表目錄 XI
第一章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2文獻回顧 2
1.2.1鼓形量方面研究 2
1.2.2 表面品質方面研究 3
1.2.3 加工速度方面研究 4
1.2.4殘渣分佈與線極振動相關研究 5
1.2.5放電點位置偵測相關研究 8
1.3研究動機與目的 9
1.4論文大綱 10
第二章 相關技術理論介紹 11
2.1放電加工 11
2.1.1 放電加工之發展 11
2.1.2 放電加工原理 12
2.1.3 放電現象轉換過程 14
2.1.4放電迴路 15
2.1.5等頻率與等能量放電 18
2.1.6放電波形分類 19
2.1.7放電加工種類 21
2.2線切割放電加工 22
2.2.1 線切割放電加工加工品質 22
2.2.2線切割放電加工機放電點偵測原理 24
第三章 實驗步驟與方法 26
3.1實驗規劃 26
3.2實驗規劃流程圖 27
3.3實驗設備 28
3.3.1 線切割放電加工機(Wire-EDM Machine) 28
3.3.2工件材料 29
3.3.3電極材料 30
3.3.4加工液 30
3.3.5超音波洗淨機 31
3.3.6 工具顯微鏡 31
3.3.7示波器 32
3.3.8電流波形量測設備 33
3.3.9電壓量測設備 34
3.3.10表面粗糙輪廓儀 36
第四章 實驗結果與討論 38
4.1控制器基本參數設定 38
4.1.1粗割參數設定與加工結果 38
4.1.2精修基準參數設定 40
4.2電相關參數影響 41
4.2.1放電時間對加工品質的影響 41
4.2.2放電休止時間的影響 45
4.2.3伺服參考電壓的影響 49
4.3線相關參數 53
4.3.1線張力的影響 53
4.3.2線速度的影響 57
4.4沖水相關參數的影響 64
4.4.1沖水壓力的影響 64
4.4.2沖水方式的影響 69
4.5精修放電位置分佈 75
4.5.1 放電點分佈實驗流程 75
4.5.2放電點分佈實驗結果 79
4.6短路放電頻率與鼓型量關係 83
第五章 結論與未來展望 84
5.1 結論 84
5.2 未來展望 86
參考文獻 87
作者簡歷 90



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