高速铣削304不锈钢薄板之特性探讨.doc

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1、高速銃削304不銹鋼薄板之特性探討AnInvestigationontheCharacteristicsof304StainlessSteelThinPlateinHighSpeedMachining研究生：鄭中智Cheng,Chung-Chih指導教授：簡文通Chien,Wen-Tung【摘要】本研究的目的是在高速鋭削不銹鋼薄板工件時，探討顫振頻率與表面粗糙度之關係，及自行開發防止薄板變形夾具之改善效果。首先設計製作出用以防止薄板在高速鋭削時發生翹曲或變形之夾具。接著探討高速切削理論應用於薄板工件加工之可行性，利用選擇合適的鋭削參數防止

2、顫振發生以確保工件之尺寸精度及表面粗糙度。並建立顫振頻率與表面粗糙度之關係式。研究的程序為在銃削進行前選用不同的主軸轉速為鋭削參數，在鋭削操作後量測薄板的表面粗糙度，在鋭削進行時則利用量測顫振儀器收集因顫振所產生之顫振頻率。實驗結果用來建立顫振頻率與表面粗糙度之關係式，並探討主軸轉速對表面粗糙度與顫振頻率之影響性。結果顯示使用自行開發之夾具在薄板鋭削對變形量之影響，本研究所設計之夾具在實際量測下改善70-80%，達到防止薄板變形之效果。就表面粗糙度之影響，所設計之夾具在主軸轉速lOOOOrpin至14000rpni得到較好的表面平均粗糙度

3、(Ra)，範圍在0.38//m-0.45//m*在主軸轉速9000rpm至12000rpm得到較好的表面最大粗糙度(Rmzix)，範圍在2.3“m~3.3“ni。就顫振頻率之影響，薄板銚削的切削訊號振幅比夾具薄板鋭削的切削訊號振幅來的高，證明所設計之夾具在高速銚削不銹鋼薄板製程上有改善。在本研究有系統的探討高速鋭削不銹鋼薄板時找出顫振頻率對表面粗糙度之影響，並建立顫振頻率與表面粗糙度的關係式，其根據顫振頻率與表面平均粗糙度(Ra)關係式之驗證其平均誤差率3.63%，顫振頻率與表面最大粗糙度(Rinax)關係式之驗證其平均誤差率7.85%。

4、研究成果可供高速銚削不銹鋼薄板之製程改善之參考。關鍵字：高速銚削、不銹鋼薄板、顫振頻率[Abstract]Thepurposeofthisresearchistoinvestigatetherelationshipbetweenchatterfrequencyandsurfaceroughnessandtheeffectofanewdevelopedfixtureforpreventingdeformationinhigh-speedmillingstainlessthinplate・Firstly,afixtureforpreventi

5、ngwarpingordeformationofathinplatewhenhigh-speedmillingisdesignedandfabricated.Aninvestigationbasedonahigh-speedcuttingtheoryisperformedtounderstandthefeasibilityforthinplatemilling.Inordertoensuretheaccuracyofdimensionsandsurfaceroughness,themillingparametersareselected.

6、Topreventtheoccurrenceofflutter.Thenarelationshipbetweenchatterfrequencyandsurfaceroughnessofworkpieceisestablished・Theprocedureinthisresearchistochooseaseriesofspindlerotatingspeedbeforecarryingoutexperiments,tomeasuresurfaceroughnessafteramillingoperationandtocollectsig

7、nalsgeneratedduetovibrationbyanaccelerometerduringperformingamillingoperation.Theresultsareusedtobuildarelationshipbetweenchatterfrequencyandsurfaceroughnessofworkpiece.Theinfluenceofspindlerotatingspeedonchatterfrequencyandsurfaceroughnesshasalsobeenexplored・Itisshowntha

8、tareductionof70%to80%forimprovingdeformationbyusingaself^developedfixtureisachieved.Fortheeffect