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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:郭俊佑
研究生(外文):Jun-Yu Kuo
論文名稱:應用田口方法分析刀具車削參數最佳化研究
論文名稱(外文):Application of Taguchi method to analyze the optimization of tool turning parameters
指導教授:謝建興
指導教授(外文):Jiann-Shing Shieh
口試委員:徐業良范守仁
口試委員(外文):Yeh-Liang HsuShou-Zen Fan
口試日期:2018-01-29
學位類別:碩士
校院名稱:元智大學
系所名稱:機械工程學系
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:2018
畢業學年度:106
語文別:中文
論文頁數:37
中文關鍵詞:17-4PH不銹鋼田口方法車刀切削
外文關鍵詞:17-4PH stainless steelTaguchi methodturning tool
相關次數:
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材料17-4PH不銹鋼是目前醫療器材與汽機車重要零組件常使用的材質之一,在許多工業中的應用也相當廣泛,17-4PH不銹鋼它具有許多良好的金屬特性。材質上有抗氧化、耐腐蝕等,而使用車刀切削加工是切削最常見的加工方式之一。本實驗探討應用於車刀切削17-4PH不銹鋼圓棒的精密加工製程,並利用田口方法研究中選定車削參數中的可控因子(Control Factor),運用田口分析法L9(33)直交表來實驗設計,並使用望小品質特性所產生的SN比應用於車削加工圓棒尺寸值作量測分析。藉由SN比輔助表取得車刀切削參數的最佳條件,以優化加工製程,穩定量產品之品質,並藉由品質及良率提升進而降低生產成本。實驗結果確認車削17-4PH不銹鋼圓棒之田口分析貢獻度大小依序如下:進給量>轉速>切削深度之順序關係。而最適當加工參數為 主軸轉速1300 rpm、切削進給量0.2 mm/rpm 、切削深度0.15mm,在加工完成後量測17-4PH不銹鋼圓棒之表面粗糙度、真圓度、直徑值,顯示其水準符合製程要求條件。
17-4PH stainless steel, which is very common in the industry today, is a commonly used material for important parts of medical equipment and steam locomotives. It is also widely used in many industries. 17-4PH stainless steel has many good metal characteristics. Material is resistant to oxidation, corrosion, etc., and the use of turning tool cutting is cutting one of the most common processing methods. This experiment was applied to the machining process of 17-4PH stainless steel round bar with turning cutting, and the control factor in the turning parameters selected by Taguchi method was studied. The Taguchi analysis method L9 (33) is to use sight quality characteristics generated by the SN ratio applied to the turning round rod size value for measurement analysis. By SN of the auxiliary table to obtain the best cutting tool cutting parameters in order to optimize the manufacturing process, it can stabilize product quality and reduce costs.
Experimental results found that the turning 17-4PH stainless steel rod Taguchi method to the degree of contribution in the following order: feed rate,speed and depth of cutting. The most suitable processing parameters for the spindle speed 1300 rpm, cutting feed 0.2 mm/rev, cutting depth 0.15 mm, after processing to measured 17-4PH stainless steel round rod roughness, roundness and diameter size, have shown its level of compliance with process requirements.
目錄
書頁名 II
論文口試委員審定書 III
授權書 IV
摘要 V
ABSTRACT VII
目錄 IX
圖目錄 XI
表目錄 XII
第1章 緒論 1
1.1研究背景與目的 1
1.2研究動機 1
1.3文獻探討 2
第2章 研究方法與實驗設備流程 8
2.1車削條件 8
2.2實驗設備 11
2.3直交表之選擇 17
2.4研究採用田口之方法與原因 20
第3章 田口實驗結果 21
3.1 CNC加工機之車削參數最佳化 21
3.2加工參數實驗結果 21
3.3 S/N比計算 23

3.4最佳化結果 29
3.5參數驗證結果 31
第4章 結論 33
第5章 未來工作與建議 35
參考文獻 36





圖目錄
圖 2 1 程泰GA-2600 CNC車床加工機 11
圖 2 2 GA-2600高速主軸輸出能力 12
圖 2 3 GA-2600低速主軸輸出能力 12
圖 2 4 GA-2600主軸加減速時間 13
圖 2 5 KYOCERA加工刀具 PR1310 15
圖 2 6 17-4PH不銹鋼圓棒加工圖 16
圖 2 7 田口實驗計畫步驟 17
圖 3 1 粗糙度因子SN比反應圖 27
圖 3 2 真圓度因子SN比反應圖 28
圖 3 3 直徑值因子SN比反應圖 28
圖 3 4 綜合因子SN比反應圖 29








表目錄

表 1 1 L9直交表 4
表 2 1 GA-2600設備機械規格 14
表 2 2 17-4不銹鋼材料性質表:(a) 化學性質;(b) 機械性質 16
表 2 3 實驗配置表 18
表 2 4 L9(33)實驗直交表 19
表 3 1實驗量測數值及實驗配置表 22
表 3 2各因子粗糙度實驗結果與S/N結果 23
表 3 3各因子真圓度實驗結果與S/N結果 24
表 3 4各因子直徑值實驗結果與S/N結果 25
表 3 5粗糙度因子影響程度 26
表 3 6真圓度因子影響程度 26
表 3 7直徑值因子影響的程度 27
表 3 8綜合因子實驗結果及SN結果 30
表 3 9綜合因子影響的程度 31
表 3-10驗證實驗結果 32
參考文獻
【1】 C. Y. Nian, W. H. Yang , and Y. S. Tarng ,“Optimization of Turning Operations with Multiple Performance Characteristics”, Elsevier Science ,1998.

【2】 J. P. Davim, C. A. Conceicao Antonio,“Optimization of Cutting Conditions in Machining of Aluminium Matrix Composites Using a Numerical and Experimental Model”,Elsevier Science , 2001.

【3】 D. Gillibrand, M. Sarwar, and C. T. Pierce “The Economic Benefit of Finish Turning with Coated Carbide”, Elsevier Science, 1996.

【4】 李輝煌,“田口方法-品質設計的原理與實驗”,高立圖書有限公司, 2000年。

【5】 蘇朝墩,品質工程,中華民國品質學會,2002年。

【6】 王春和,「田口方法於線外品管多重品質特性製程最佳化之應用研究」,國立交通大學大學工業工程研究碩士論文,民國八十二年六月。

【7】 蔡宗學,「建立17-4PH不銹鋼之刀具磨耗預測及切削參數最佳化模式之探討」,屏東科技大學機械工程研究所,碩士論文,民國90年。

【8】 洪良德,切削刀具學,臺北,全華科技圖書股份有限公司,第1.79-6.6頁,民國92年。


【9】 許文通,「17-4PH 不銹鋼被削性之研究」,國立中央大學,碩士論文,民國95年。

【10】 黎正中,實驗設計與分析,新北市,高立圖書有限公司,民國87年。
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