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| DC 欄位 | 值 | 語言 |
|---|---|---|
| dc.contributor.advisor | 蔡曜陽(Yao-Yang Tsai) | |
| dc.contributor.author | Cheng-Ta Lu | en |
| dc.contributor.author | 呂政達 | zh_TW |
| dc.date.accessioned | 2021-06-12T18:19:56Z | - |
| dc.date.available | 2009-09-03 | |
| dc.date.copyright | 2007-09-03 | |
| dc.date.issued | 2007 | |
| dc.date.submitted | 2007-08-24 | |
| dc.identifier.citation | 參考文獻
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| dc.identifier.uri | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/27775 | - |
| dc.description.abstract | 放電加工(Electrical discharge machining)過程實際上是電能轉移熱量的結果，電流波形在放電加工製程中代表著能量傳遞函數，關係著單位時間能量的分佈情形，所以電流波形在放電加工中代表一個供給能量的重要因素。本實驗將探討電流波形對於加工特性的影響，電流波形的特徵包含電流初始值(I0)、電流斜率(mcr)、電流上升時間(Tcr)和電流上升形式，其中電流上升形式可將電流波形的形狀分為方形波、梯形波、三角波和一階波。
由材料移除率與電極消耗比的加工結果顯示，使用方波電流波形具有最大的材料移除率與電極消耗比。當工件材料為模具鋼(SKD11)，使用梯形電流波形， 初始電流為峯值電流一半且電流上升斜率0.3，其材料移除率雖然比方波少了14%，但電極消耗比改善了60%。當工件材料為碳化鎢(Tungsten Carbide)材料時，使用一階電流波形，電流上升時間為20μs，其材料移除率可維持與方波接近相同，但消耗改善了30%。 | zh_TW |
| dc.description.abstract | Electrical discharge machining (EDM) is a machining process transforming electric energy into thermal energy to remove materials. The current impulse stands for the energy function. Therefore, current impulse is a very important factor for providing type of energy. A series of experiments were performed to investigate the influence of current impulse on machining characteristics. The features of current impulse have initial current (I0), current rising slope and impulse pattern. The used patterns of current impulse included rectangular current impulse and trapezoid current impulse and 1st order current impulse. The machining characteristics are associated with wear ratio, material removal rate.
Experimental results show the rectangular current impulse has the most MRR and wear ratio. The wear ratio can be improved about 60%, although the MRR decreased 14% for SKD11 when trapezoid current impulse with initial current of 13A and current rising slope of 0.3. Experimental results show the wear ratio can be improved about 30% than rectangular current impulse for tungsten carbide while keeping the same MRR when 1st order current impulse with current rising time of 20μs. | en |
| dc.description.provenance | Made available in DSpace on 2021-06-12T18:19:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ntu-96-R94522728-1.pdf: 5218753 bytes, checksum: 2151bb3b702b3aeef81d3af3eba1ca45 (MD5) Previous issue date: 2007 | en |
| dc.description.tableofcontents | 目 錄
致 謝 I 摘 要 II 目 錄 IV 圖目錄 VIIII 表目錄 XV 第一章 緒論 1 1.1 研究背景 1 1.2 文獻回顧 7 1.3 研究動機與目的 11 1.4 論文大綱 12 第二章 相關技術理論介紹 13 2.1 放電加工的原理 13 2.2 放電之基本轉換過程 16 2.3 放電波形的分類 18 2.4 放電加工機基本組成與基本放電迴路 19 2.4.1 放電加工機基本組成 19 2.4.2 基本放電迴路 21 2.4.3 RC放電迴路 21 2.4.2 電晶體放電迴路 22 2.4.3 電晶體控制電容放電迴路 22 2.5 影響放電加工之主要電氣參數 23 2.6 理論熱傳模式分析 27 2.7 放電加工之變質層特性 35 第三章 實驗方法與步驟 37 3.1 實驗目的 37 3.2 實驗規劃 38 3.3 實驗材料 39 3.3.1電極材料 39 3.3.2工件材料 39 3.3.3加工液 41 3.4 實驗設備 42 3.4.1 放電加工機 42 3.4.2 可程式電流波形系統開發說明 43 3.4.3 其他實驗設備 45 3.5可程式電流波形種類介紹 50 3.5.1 電流波形特徵示意圖 50 3.6 實驗方法 55 3.6.1實驗流程 55 3.6.2實驗條件說明 56 3.6.3加工結果量測方式 57 第四章 實驗結果與討論 58 4.1電流波形特徵對於加工特性影響 58 4.1.1電流初始值 58 4.1.2電流上升斜率 71 4.1.3 電流下降的影響 83 4.1.4 不同電流上升方式 97 4.2加工後表面層的影響 103 4.2.1電流波形對於模具鋼白層厚度的影響 104 4.2.2電流波形對於碳化鎢白層厚度的影響 113 第五章 結論與未來展望 115 5.1 結論 115 5.2未來工作 117 參考文獻 118 圖 目 錄 圖1.1 模具產品應用魚骨圖 2 圖1.2 模具加工之省力效果 3 圖1.3 電極搖動加工情形 4 圖1.4 複合式放電研削與電極修整示意圖 5 圖1.5 WEDG電極修整示意圖 5 圖2.1 放電加工之材料去除機制示意圖 14 圖2.2 放電的四種轉換過程 16 圖2.3 不同間隙狀況之放電波形示意圖 18 圖2.4 放電加工機裝置組成 19 圖2.5 等能量電源系統間隙電壓、電流關係圖 20 圖2.6 等頻率電源系統間隙電壓、電流關係圖 20 圖2.7 RC放電迴路 21 圖2.8 電晶體放電迴路 22 圖2.9 附電晶體之電容器放電迴路 23 圖2.10 放電加工參數波形式意圖 24 圖2.11 不同熱源形狀及其放電坑外形 27 圖2.12 Pandey圓盤熱源熱傳模式 29 圖2.13 放電坑體積之計算 30 圖2.14 Pandey理論模型結果 31 圖2.15 放電時間與電漿通道半徑大小的關係 32 圖2.16 放電坑深度與脈衝時間之關係 32 圖2.17 放電坑直徑與脈衝時間之關係 33 圖2.18 由CAP模型建構方波與震盪電流波形產生的溫度及壓力的差異(虛線代表方波，實線代表震盪波) 34 圖2.19 單一放電痕剖面圖之熔化殘留層、變質層 35 圖3.1 群基精密工業股份有限公司CNC-430 43 圖3.2 可程式電流波形系統 44 圖3.3 電流波形特徵示意圖 44 圖3.4 一階系統關係式 45 圖3.5 電流探測槍 46 圖3.6 電流量測放大器 46 圖3.7 示波器 47 圖3.8 工具顯微鏡 48 圖3.9 電子天秤 48 圖3.10 超音波洗淨機 49 圖3.11 方形電流波形示意圖 51 圖3.12 梯形電流波形，電流初始值3.25A示意圖 51 圖3.13 梯形電流波形，梯形電流波形，電流初始值6.5A示意圖 52 圖3.14 梯形電流波形，電流初始值13A示意圖 52 圖3.15 梯形電流波形，電流初始值16.25A示意圖 53 圖3.16 三角形電流波形，電流初始值3.25A與6.5A示意圖 53 圖3.17 三角形電流波形，電流初始值13A與16.25A示意圖 54 圖3.18 一階電流波形示意圖 54 圖3.19 實驗流程圖 55 圖4.1 梯形電流波形 59 圖4.2 模具鋼之材料移除率與電流初始值的關係 61 圖4.3 碳化鎢之材料移除率與電流初始值的關係 61 圖4.4 電流上升斜率1.5與不同電流初始值對於材料移除率的影響 62 圖4.5 電流上升斜率0.6與不同電流初始值對於材料移除率的影響 62 圖4.6 電流上升斜率0.3與不同電流初始值對於材料移除率的影響 63 圖4.7 模具鋼之電極消耗比與電流初始值的關係 66 圖4.8 碳化鎢之電極消耗比與電流初始值的關係 66 圖4.9 模具鋼之電弧率與電流初始值的關係 67 圖4.10 碳化鎢之電弧率與電流初始值的關係 67 圖4.11 電流上升斜率1.5與不同電流初始值對於電極消耗比的影響 68 圖4.12 電流上升斜率1.5與不同電流初始值對於電弧放電比例的影響 68 圖4.12 電流上升斜率1.5與不同電流初始值對於電弧放電比例的影響 68 圖4.13 電流上升斜率0.6與不同電流初始值對於電極消耗比的影響 69 圖4.14 電流上升斜率0.6與不同電流初始值對於電弧放電比例的影響 69 圖4.15 電流上升斜率0.3與不同電流初始值對於電極消耗比的影響 70 圖4.16 電流上升斜率0.3與不同電流初始值對於電弧放電比例的影響 70 圖4.17 模具鋼之材料移除率與電流上升斜率的關係 72 圖4.18 碳化鎢之材料移除率與電流上升斜率的關係 72 圖4.19 電流初始值3.25A與不同電流上升斜率對於材料移除率的影響 73 圖4.20 電流初始值6.5A與不同電流上升斜率對於材料移除率的影響 73 圖4.21 電流初始值13A與不同電流上升斜率對於材料移除率的影響 74 圖4.22 電流初始值16.25A與不同電流上升斜率對於材料移除率的影 響 74 圖4.23 模具鋼之電極消耗比與電流上升斜率的關係 77 圖4.24 碳化鎢之電極消耗比與電流上升斜率的關係 77 圖4.25 模具鋼之電弧率與電流上升斜率的關係 78 圖4.26 碳化鎢之電弧率與電流上升斜率的關係 78 圖4.27 電流初始值16.25A與不同電流上升斜率對於電極消耗比的影響 79 圖4.28 電流初始值16.25A與不同電流上升斜率對於電弧放電比例的影響 79 圖4.29 電流初始值13A與不同電流上升斜率對於電極消耗比的影響 80 圖4.30 電流初始值13A與不同電流上升斜率對於電弧放電比例的影響 80 圖4.31 電流初始值6.5A與不同電流上升斜率對於電極消耗比的影響 81 圖4.32 電流初始值6.5A與不同電流上升斜率對於電弧放電比例的影響 81 圖4.33 電流初始值3.25A與不同電流上升斜率對於電極消耗比的影響 82 圖4.34 電流初始值3.25A與不同電流上升斜率對於電弧放電比例的影響 82 圖4.35 三角形電流波形 84 圖4.36 三角形電流波形下斜至不同電流值 85 圖4.37電流斜率0.6三角形與梯形電流波形對於模具鋼材料移除率的影響 87 圖4.38電流斜率0.3三角形與梯形電流波形對於模具鋼材料移除率的影響 87 圖4.39電流斜率0.6三角形與梯形電流波形對於碳化鎢材料移除率的影響 88 圖4.40電流斜率0.3三角形與梯形電流波形對於碳化鎢材料移除率的影響 88 圖4.41電流下降值對於模具鋼材料移除率與電弧發生率的影響 89 圖4.42電流下降值對於碳化鎢材料移除率與電弧發生率的影響 89 圖4.43電流斜率0.6三角形與梯形電流波形對於模具鋼電極消耗比的影響 92 圖4.44電流斜率0.6三角形與梯形電流波形對於模具鋼電弧放電比例的影響 92 圖4.45電流斜率0.3三角形與梯形電流波形對於模具鋼電極消耗比的影響 93 圖4.46電流斜率0.3三角形與梯形電流波形對於模具鋼電弧放電比例的影響 93 圖4.47電流斜率0.6三角形與梯形電流波形對於碳化鎢電極消耗比的影響 94 圖4.48電流斜率0.6三角形與梯形電流波形對於碳化鎢電弧放電比例的影響 94 圖4.49電流斜率0.3三角形與梯形電流波形對於碳化鎢電極消耗比的影響 95 圖4.50電流斜率0.3三角形與梯形電流波形對於碳化鎢電弧放電比例的影響 95 圖4.51電流下降值對於模具鋼材料移除率與電弧發生率的影響 96 圖4.52電流下降值對於碳化鎢材料移除率與電弧發生率的影響 96 圖4.53兩極間實際擷取之方波、一階波與梯形波電流波形 97 圖4.54 加工模具鋼之材料移除率和電流波形的關係 99 圖4.55 加工碳化鎢之材料移除率和電流波形的關係 99 圖4.56 加工模具鋼之電極消耗比和電流波形的關係 101 圖4.57 加工模具鋼之電極消耗比和電弧放電比例的關係 101 圖4.58 加工碳化鎢之電極消耗比和電流波形的關係 102 圖4.59 加工碳化鎢之電極消耗比和電弧放電比例的關係 102 圖4.60 使用SEM拍攝梯形電流波形(mcr=1.5)加工模具鋼之實際白層厚度 104 圖4.61 使用SEM拍攝梯形電流波形(mcr=0.6)加工模具鋼之實際白層厚度 105 圖4.62 使用SEM拍攝梯形電流波形(mcr=0.3)加工模具鋼之實際白層厚度 106 圖4.63 使用SEM拍攝三角波電流波形加工模具鋼之白層厚度 107 圖4.64 使用SEM拍攝一階波加工模具鋼白層厚度 108 圖4.65 使用SEM拍攝方波電流波形加工模具鋼白層厚度 108 圖4.66 使用不同電流初始值與電流上升斜率產生的白層平均厚度 110 圖4.67 使用不同電流初始值與電流上升斜率產生的白層變動厚度 110 圖4.68比較三角波與梯形波產生的白層平均厚度 111 圖4.69 使用不同電流上升方式，模具鋼產生的白層平均厚度 112 圖4.70 使用方波電流波形對碳化鎢加工後之白層觀察 114 圖4.71 使用一階電流波形對碳化鎢加工後之白層觀察 114 表 目 錄 表2.1 模型使用符號說明 28 表3.1 電解銅之物理性質 39 表3.2 工件材料之化學成分 39 表3.3 工件材料之物理性質 40 表3.4 IDEMITSU OIL 2028性質表 41 表4.1 實驗參數表 58 | |
| dc.language.iso | zh-TW | |
| dc.subject | 電流波形 | zh_TW |
| dc.subject | 材料移除率 | zh_TW |
| dc.subject | 電極消耗比 | zh_TW |
| dc.subject | 一階波 | zh_TW |
| dc.subject | 梯形波 | zh_TW |
| dc.subject | 三角波 | zh_TW |
| dc.subject | 1st order current impulse | en |
| dc.subject | current impulse | en |
| dc.subject | trapezoid current impulse | en |
| dc.subject | material removal rate | en |
| dc.subject | wear ratio | en |
| dc.title | 電流波形對於放電加工特性之影響 | zh_TW |
| dc.title | Influence of Current Impulse on Machining Characteristics in EDM | en |
| dc.type | Thesis | |
| dc.date.schoolyear | 95-2 | |
| dc.description.degree | 碩士 | |
| dc.contributor.oralexamcommittee | 廖運炫(Yunn-Shiuan Liao),許東亞(Tung-Ya Hsu) | |
| dc.subject.keyword | 電流波形,梯形波,一階波,三角波,電極消耗比,材料移除率, | zh_TW |
| dc.subject.keyword | current impulse,trapezoid current impulse,1st order current impulse,wear ratio,material removal rate, | en |
| dc.relation.page | 122 | |
| dc.rights.note | 有償授權 | |
| dc.date.accepted | 2007-08-24 | |
| dc.contributor.author-college | 工學院 | zh_TW |
| dc.contributor.author-dept | 機械工程學研究所 | zh_TW |
| 顯示於系所單位： | 機械工程學系 | |
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|---|---|---|---|
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