面銑刀片刃口幾何對切削係數影響之研究

Abstract

雙面負角銑刀片是未來捨棄式銑刀片發展的一大趨勢，雙倍刀刃數具經濟上的優勢，刀刃強度佳不易崩壞，負角切削造成較大的軸向切削力，對加工表面完整性及加工穩定性皆有正面影響，但其較大的切削力，將縮短刀具壽命。切削係數是預測銑削力的重要參數，因此本文以切削係數作為設計目標，針對面銑加工用負角銑刀片進行刃口幾何設計之研究。為減少實驗的時間與成本，使用有限元素分析軟體來模擬切削情形，利用田口方法，探討刃口幾何對切削係數的影響。並運用反應曲面法中的Box-Behnken設計，建立以進給、軸向切深與刃口幾何參數對切削係數的二階迴歸模型，再以基因演算法求取特定切削條件下的理想幾何參數，最後進行模擬與實際切削的差異比較，並驗證田口方法所分析的趨勢與迴歸模型之可靠度。模擬分析與驗證實驗的結果顯示，進給量對比切削係數有顯著的影響，進給量愈大比切削係數愈小。而在刃口幾何設計參數中，選擇較大的刃寬有助於比切削係數的減少，前傾角對比切削係數的貢獻度較大其次是刃寬，前傾角增加也有助於比切削係數之減小，但有一範圍限制。本文亦提供圓形銑刀片切屑負載之幾何分析，圓形刀片的實際切屑厚度為刀具旋轉角度、刀片半徑、軸向切深及進給量之函數。

Date of Award	2015 Aug 31
Original language	Chinese
Supervisor	Junz Jiunn-jyh Wang (Supervisor)