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書報討論 應用螺旋研磨機制針對金屬射出成型後 之不鏽鋼表面研磨研究 指導教授: 曾信智 研究生:鄧光志 學號: MA010116 日期:03月20日 南台科技大學 PML 大綱 ㄧ、前言 二、研究目的 三、實驗方法 南台科技大學 PML ㄧ、前言 現今隨著科技的發展，各式產品的加工需求日益 精進，尤其在精密化加工方面針對產品的外貌及結合 性顯的相當重要，因此各種精密拋光技術的研究也隨 之蓬勃發展。 然而複雜外形的微細加工更倍受重視，一般的元 件拋光通常利用傳統或非傳統方法來獲得表面精修的 效果如搪孔、鉸孔、擦光，而非傳統加工法中的雷射 、蝕刻、電化學加工，然而各式加工法皆有侷限性及 缺點，所以高效率及高精度製作技術研發已成為目前 亟待解決的問題。若可將該技術朝向自動化發展，對 於節省人力成本及維持加工品質具有相當大的助益。 南台科技大學 PML 二、研究目的 本研究為設計一套螺旋流動磨料研磨系統: 1.改善複雜表面，求出最佳加工參數較高的品質。 2.探討工件表面粗糙度與材料移除率的影響，使其 能達到表面精修與拋光之效果。 3.建立一套完整的螺旋流動磨料研磨技術系統，並 應用於未來精密零組件與模具生產能有實質的助 益。 南台科技大學 PML 三、研究方法 3-1 流體磨料加工(AFM)簡介 流體磨料加工技術( Abrasive flow machining ) ，又稱為擠壓研磨，利用磨粒加入黏滯性流體形成 流漿(Slurry)的加工介質，其主要的加工方式基於壓 力的作用下，強行將承載磨粒的介質流過被加工零 件表面，磨粒在工件表面產生滑動作用 ，藉磨粒與 試件間相互磨擦運動，使硬質磨粒直接接觸加工表 面，產生微小的去除作用，來達到表面精製的目的 。 南台科技大學 PML 圖ㄧ、流動磨料加工示意圖 南台科技大學 PML 三、研究方法(續) 3-2 先前研究 本研究參考先前研磨機制，改變磨料流動加工，將 其改為螺旋式研磨機制，如圖二所示，以螺旋方式藉由 螺桿的作用，引導磨料對試片內孔進行表面加工 (a) (b) 圖二、(a)研拋作動前，(b)研拋作動中 南台科技大學 PML 三、研究方法(續) 經由先前的研究可得，該種研磨機制可有效加工 工件的表面，可以達到精修的效果。但從優缺點上， 本次研究進行改良並應用於其他材質上，所以本次研 究將改善其加工的機制。 本次研究將採用金屬射出成型的不鏽鋼材質進行 研磨試驗，由於金屬射出成行採用的微小金屬粉末經 過擠壓後再經過燒結成型的方式，所以該成品表面會 呈現顆粒狀並非是平整的表面，固本研究將利用流體 磨料擁有細小磨粒優勢對成品進行表面的精修。 南台科技大學 PML 三、研究方法(續) 3-3 機制改善 綜合先前研究的修缺點，進行機制上的改變，增加動 力來源及時間控制，將該機制作動進行反向的機制。 (a) (b) 圖五、(a)改良前，(b)改良後 南台科技大學 PML 三、研究方法(續) 3-4 實驗方法 本研究根據研拋後實驗條件，利用田口實 驗式計劃法( Taguchi Method )來探討螺旋研磨 的最佳製程參數，如磨料粒徑、加工間隙、轉 速及加工時間作深入的實驗研究探討。可求出 製程參數的最佳參數水準組合，及顯著影響的 製程參數；同時，亦觀察試件外觀上形狀精度 ，經研拋後的改善效果。以便統計分析實驗參 數對觀測值的影響。 南台科技大學 PML 實驗規劃 螺旋研磨最佳參數組合 磨粒大小 加工間隙 表面形貌 加工時間 表面粗糙度 加工轉速 材料去除率 結果與討論 結論 南台科技大學 PML 感謝聆聽