進階搜尋


 
系統識別號 U0026-0812200915280274
論文名稱(中文) 線接觸式拋光機研磨頭設計與磨耗率分析
論文名稱(英文) Design of a line contact polishing head and wearing rate analysis
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 機械工程學系專班
系所名稱(英) Department of Mechanical Engineering (on the job class)
學年度 97
學期 2
出版年 98
研究生(中文) 黃明仁
研究生(英文) Ming-Ren Huang
學號 n1795113
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 70頁
口試委員 口試委員-許來興
口試委員-陳家豪
指導教授-蔡明俊
中文關鍵字 拋光壓力  磨耗常數  接觸面積  線接觸式拋光機研磨頭  研磨輥 
英文關鍵字 polishing pressure  a line contact polishing head  contact area  wearing coefficient  the polishing roller 
學科別分類
中文摘要 本文由拋光的研磨壓力及拋光模具尺寸來設計線接觸式拋光機的研磨頭;主要包含研磨輥設計;二個由伺服氣壓閥控制的氣壓缸;及一個轉動研磨輥的交流馬達,研磨頭座本身則以鳩尾槽連結於滑軌上。
研磨頭設計完成後以CAD建檔並做應力與變形分析;後續試用階段並修改研磨頭進給滑動結構以減少進給時之磨擦力且增加快拆軸承座設計以方便更換砂布。
本文以拋光壓力,拋光速度,時間及接觸面積進行線接觸式拋光之磨耗常數分析;並以此推算分析研磨頭材料與試片的磨耗常數的關係,並對實際重量損失與理論推算結果作一驗證比較。也可藉由摩耗常數預估拋光後的重量損失,得知拋光所需預留的磨耗量。
英文摘要 This study designed a line contact polishing mechanism according to the polishing pressure and mold size. It includes the polishing rollers, air cylinders that are controlled by air servo valve and pressure sensors. The polishing roller is driven by an AC motor.
The stress and deformation of the line contact polishing head’s structure were analyzed by finite element method. The CAD model of the polishing mechanism was contract by Solidwork. The roller fixture was designed with a linear slider to accommodate the bearing housing for changing sandpaper quickly and take a longer stoke in its travel direction.
The wearing coefficient of the mold material was found by controlling the polishing parameters of contact area between polishing tool and mold surface; polishing pressure, relative velocity, and polishing time. The actual wearing weights were measured by a precission electronic scale and compared to the theoretical predicted.
論文目次 中文摘要--------------------------------------------------I
英文摘要-------------------------------------------------II
誌謝----------------------------------------------------III
目錄-----------------------------------------------------IV
圖目錄---------------------------------------------------VI
表目錄---------------------------------------------------IX
第一章 緒論---------------------------------------------1
1-1 研究動機與目的-----------------------------------1
1-2 文獻回顧-----------------------------------------2
1-3 本文架構-----------------------------------------3
第二章 線接觸拋光研磨頭設計-----------------------------4
2-1線接觸拋光機結構介紹------------------------------4
2-2研磨頭設計----------------------------------------5
2-3 CAD建檔與應力分析------------------------------------17
第三章 線接觸拋光研磨頭製作----------------------------23
3-1 研磨頭製作流程----------------------------------23
3-2 旋轉軸與進給軸互換------------------------------25
3-3 研磨輥採滑軌式快拆設計--------------------------26
3-4 小尺寸研磨頭------------------------------------28
3-5 研磨頭座標系統理論及推導------------------------30
第四章 拋光磨耗實驗------------------------------------34
4-1 磨耗理論----------------------------------------34
4.1.1磨耗率--------------------------------------36
4.1.2接觸寬帶------------------------------------37
4-2 拋光磨耗因素的影響------------------------------40
4-3 力量控制系統------------------------------------45
4-4 磨耗試驗----------------------------------------50
4.4.1拋光磨耗實驗製程參數------------------------50
4.4.2田口實驗設計--------------------------------51
4.4.3拋光路徑規劃--------------------------------52
4.4.4實驗準備------------------------------------53
4.4.5實驗結果------------------------------------56
4.4.6磨耗率計算----------------------------------56
4-5 磨耗率驗證實驗----------------------------------61
第五章 結論與建議--------------------------------------65
5-1 結論-------------------------------------------65
5-2 建議-------------------------------------------66
參考文獻-------------------------------------------------67
自述-----------------------------------------------------70
參考文獻 [1] 陳仲宜 “台灣模具產業發展現況與展望”機械工業雜誌,第280期,62頁;自動化產業技術與市場資訊專輯,95年07月。
[2] 蘇品書 “塑性加工摩擦工學”復漢出版社,台南市,民國78年1月。
[3] M.J. Tsai, & W.L. Kao “A new contact width model for an automatic polishing process” XXII ICTAM 25-29 August 2008, Adelaide, Australia
[4] J. Sun, L.C. Zhang, and Y.W. Mai, “Material removal in the optical polishing of hydrophilic polymer materials, ”Journal of Materials Processing Technology, Vol. 103(2), pp. 230-236, 2000
[5] J. Archard, “Contact and rubbing of flat surfaces,” Journal of Applied Physics, 24, pp.981-988, 1953
[6] J.D. Kim and M.S. Choi, “Study on magnetic polishing of free-form surfaces,” Int. J. Mach. Tools Manufacture. Vol.37(8), pp.1179-1187,1997
[7] J.M. Zhan, J. Zhao, and M. Yu, “Compliant EDM for free-form surfaces polishing,” Key Eng. Mater, Vol. 202-203, pp.73-78,2001.
[8] 工研院化學工業研究所,建立中心衛星工廠制度塑膠橡膠模具技術發展計畫技術資料-模具表面精光技術,經濟部工業局,中華民國74年。
[9] 莊政潔,機器人系統於具平面分模線之模具拋光路徑規劃,國立成功大學機械工程研究所碩士論文,中華民國85年。
[10] 林榮貴,機器人系統於具旋轉面模具之拋光路徑規劃,國立成功大學機械工程研究所碩士論文,中華民國86年。
[11] 石淵任,自動化模具拋光系統效率之參數研究,國立成功大學機械工程研究所碩士論文,中華民國87年。
[12] 王俊欽,應用機械人於非球面模具之自動化精密拋光, 國立成功大學機械工程研究所碩士論文,中華民國88年。
[13] 陳原彰,機器人系統於具自由曲面模具之拋光路徑規劃,國立成功大學機械工程研究所碩士論文,中華民國87年
[14] 張昭龍,自動化模具拋光系統的路徑及製程設計,國立成功大學機械工程研究所碩士論文,中華民國91年。
[15] 黃建峰,自由曲面五軸機器人自動化模具拋光之研究,國立成功大學機械工程研究所博士論文,中華民國94年。
[16] M.J. Tsai, J.F. Huang, & W.L. Kao ” Robotic polishing of precision molds with uniform material removal control ” International Journal of Machine Tools and Manufacture(2009), doi:10.1016/j-ijmactool. 2009.05.
[17]黃宏龍,以NC建模並考慮磨耗率之自動化精密拋光研究,國立成功大學機械工程研究所碩士論文,中華民國89年
[18] 蔡宗憲,使用PC及崁入系統進行力量控制,國立成功大學機械工程研究所碩士論文,中華民國96年。
[19] 郭韋麟,以精密量測進行曲面重建與拋光之路徑規劃,國立成功大學機械工程研究所碩士論文,中華民國96年。
[20] 小栗 富士雄 & 小栗 達男 ”機械設計圖表便覽” 黃葵森譯,眾文圖書股份有限公司印行,中華民國85年。
[21] M.J, Tsai ”Mechanical Design of Robotic System” 國立成功大學機械工程研究所,中華民國79年8月。
[22] 安永 暢男‧高木 純一朗 著,唐文聰 編譯 “機密機械加工原理”全華科技圖書股份有限公司,台北市,民國93年12月。
[23] J. M. Gere & St. P. Timoshenko ”Mechanics of Materials” 3rdedion
朱詔鎔 & 蘇金佳 譯,東華書局印行,民國79年11月。
論文全文使用權限
  • 同意授權校內瀏覽/列印電子全文服務,於2019-08-05起公開。
  • 同意授權校外瀏覽/列印電子全文服務,於2019-08-05起公開。


  • 如您有疑問,請聯絡圖書館
    聯絡電話:(06)2757575#65773
    聯絡E-mail:etds@email.ncku.edu.tw