臺灣博碩士論文加值系統

本研究的過程可分為三個階段，首先是利用現有之光學量測系統度量微型無屑螺絲攻之幾何特徵，包含外徑、中徑、節距、螺紋角等尺寸，並利用二次元量測儀重新度量以確認光學系統之可靠度。第二階段則是利用田口實驗方法進行磨耗量分析。實作中，選定三種鍍膜形式、進給率與攻牙轉速及潤滑油黏度等控制因子之微型無屑螺絲攻，分別給予三種不同水準，於厚度1mm之不鏽鋼SUS304板材攻牙9次。量測螺絲攻各牙序之磨耗，探討其磨耗曲線。並利用信號雜訊比及磨耗平均比進行變異數分析找出對於微型無屑螺絲攻影響較大的因子。第三階段則是，以攻牙後螺絲攻分別以光學系統量測探討刀具壽命，包含微型無屑螺絲攻外徑變化及稜脊的磨耗區長度變化，並針對被加工不鏽鋼板材之品質進行驗證各項螺紋特徵。透過系統檢測後期盼能提供業界針對鍍膜之微型無屑螺絲攻製程及攻牙品質參考。

This research mainly focuses on three parts, first of all, using the previous developed automatic optical inspection (AOI) system of the micro fluteless taps measure the geometric features of the different coating fluteless taps which is including the outside diameter, pitch, and the thread angle, and using the coordinate measuring machine compare the error between the AOI system and the coordinate measuring machine. Use the Taguchi’s method analyze the tool wear results and set the different factor, for example, the different coating of the tap, the speed and the viscosity of the oil, tapping the SUS304 stainless steel plate with the thickness of 1mm for 9 times. Measure the tool wear of each tooth, discussing the tool wear results. Using the S/N ratio and the mean ratio do analysis of variance (ANOVA), finding the most influential factor in the experiment. After tapping, the tool wear results have been determined, the workpiece have been verified in this study. The research results regarding micro fluteless tapping are expected to be used as a helpful reference for the industry.

摘要 I
Abstract II
誌謝 III
目錄 IV
圖索引 VII
表索引 X
第一章 緒論 1
1.1研究動機 1
1.2文獻回顧 3
1.2.1刀具壽命 3
1.2.2攻牙機工參數 4
1.2.3有限元素分析 5
1.3研究方法與流程 5
1.4論文架構 7
第二章 微型無屑螺絲攻簡介與量測系統開發 8
2.1幾何特徵 8
2.1.1 吃入部倒角 9
2.1.2 稜脊寬度與鏟磨量 11
2.1.3 外徑、中徑及螺紋角 17
2.2微型無屑螺絲攻製程 17
2.3微型無屑螺絲攻攻牙過程及鍍膜種類 18
2.4微型無屑螺絲攻外型量測架構 21
2.4.1微型無屑螺絲攻外徑量測 22
2.4.2微型無屑螺絲攻螺紋角量測 22
2.4.3微型無屑螺絲攻中徑量測 24
2.4.4微型無屑螺絲攻吃入部倒角量測 26
2.4.5微型無屑螺絲攻節距量測 27
第三章 實驗方法 30
3.1田口實驗方法參數設計 32
3.2田口實驗方法品質損失函數 33
3.3信號雜訊比(Signal to Noise Ratio) 35
3.4品質特性及實驗因子 35
3.4.1品質特性訂定 36
3.4.2實驗因子選擇 36
3.5變異數分析(Analysis of Variation, ANOVA) 37
第四章 微型無屑螺絲攻探討不同鍍膜之刀具壽命 41
4.1無屑螺絲攻切削量測加工方式 43
4.1.1三軸加工機切削量測 43
4.1.2線切割放電加工機應用 46
4.2磨耗實驗 52
4.2.1實驗流程 52
4.2.2螺絲攻磨耗量 53
4.3工件品質驗證 59
第五章 實驗結果 64
5.1微型無屑螺絲攻幾何外形量測 64
5.2田口實驗方法及刀具壽命探討 66
5.2.1田口實驗方法 66
5.2.2微型無屑螺絲攻實驗S/N Ratio之計算 71
5.2.3微型無屑螺絲攻實驗ANOVA變異數分析 74
5.2.4最佳值驗證實驗 78
5.3工件品質驗證結果 80
第六章 結論與未來展望 82
6.1結論 82
6.2未來展望 84
參考文獻 85
附錄(一) 87
附錄(二) 89

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