目 錄 第一章 簡介 1-1 研究背景 …………………………………………………………. 1 1-2 線鋸切割 …………………………………………………………. 2 1-3 多晶鑽石 …………………………………………………………. 4 1-4 問題描述 …………………………………………………………. 5 第二章 文獻回顧 .……………………………………………… 8 第三章 實驗設備與規劃 ……………………………………… 14 3-1 實驗設備 ....……………………………………………………. 15 3-1-1 單一鑽石線鋸鋸切試驗機……………………………………… 15 3-1-2 張力感測儀器　　　　　……………………………………… 16 3-1-3 掃描式電子顯微鏡(SEM) ……………………………………… 17 3-1-4 光學顯微鏡　　　　　　……………………………………… 18 3-1-5 表面粗度測定機　　　　……………………………………. 18 3-1-6 電阻尺　　　　　　　　……………………………………… 18 3-2 實驗架構與參數設定 ......………………………………………. 20 3-2-1實驗耗材　　　　　　…………………………………………20 3-2-2 實驗方式 ……………………………………………24 3-2-3 機台參數控制 ………………………………………………27 第四章 硬焊線鋸鋸切特性與磨耗分析 …...……………… 28 4-1 多晶鑽石硬焊線鋸實驗一分析 ………….………………………29 4-1-1 多晶鑽石硬焊線鋸鋸切特性 ….…………………………... 29 4-1-2 多晶鑽石磨耗特性 ………………………………………. 30 4-2 單晶鑽石硬焊線鋸實驗一結果…………………………………38 4-2-1 單晶鑽石硬焊線鋸鋸切特性………………………………………38 4-2-2 單晶鑽石磨耗特性……………………………………………39 4-3 工件表面粗糙度分析…...…………………………………………44 4-4 實驗一小結....…………………………………………………….47 4-5 多晶鑽石硬焊線鋸實驗二分析………………………………49 4-5-1 多晶鑽石硬焊線鋸鋸切特性………………………………………50 4-5-2 多晶鑽石磨耗特性………………………………………………51 4-6 單晶鑽石硬焊線鋸實驗二分析…………………………………53 4-6-1 單晶鑽石硬焊線鋸鋸切特性………………………………………53 4-6-2 單晶鑽石磨耗特性……………………………………………54 4-7 實驗二小結....…………………………………………………….55 4-8多晶鑽石硬焊線鋸實驗三………………………………………57 4-8-1 多晶鑽石硬焊線鋸鋸切特性…………………………………..…58 4-8-2 多晶鑽石磨耗特性………………………………………………59 4-9 實驗三小結………………………………………………………60 第五章 結論與未來展望 .………………………………………… 63 5-1 結論……………………………………………………………..63 5-2 未來展望……………………………………………………...…65 參考文獻....................................................................................67 圖 目 錄 圖2-1 鑽石磨粒與工件間之作用示意圖……………………………9 圖2-2 磨粒切屑示意圖………………………………………………9 圖 2-3 鑽石集中度高的線鋸(C200)隨時間增長，其切削量的表現， 明顯的高出低集中度線鋸(C40)的實驗結果 ………………10 圖2-4 電鍍、硬焊與燒結線鋸在不同切削速度下壽命的表現…11 圖2-5 類神經網路對加工參數之模擬結果…………………13 圖2-6 加工參數對品質特性影響結果表……………………13 圖3-1 鑽石線鋸機……………………………………………16 圖3-2 張力感測器………………………………………………16 圖 3-3 掃描式電子顯微鏡………………………………………17 圖3-4 光學顯微鏡………………………………………………18 圖3-5 SJ-301表面粗度測定機…………………………………19 圖3-6 電阻尺………………………………………………………19 圖3-7 多晶與單晶鑽石顆粒………………………………………22 圖3-8 鑽石硬焊線鋸成品…………………………………………23 圖3-9 機台操作示意圖……………………………………………27 圖4-1 多晶鑽石硬焊線鋸材料移除率實驗一……………………29 圖4-2 多晶鑽石硬焊線鋸材料移除率實驗一修正結果…………30 圖4-3 多晶鑽石硬焊上串珠型貌…………………………………31 圖4-4 多晶鑽石邊角破裂形式……………………………………36 圖4-7 多晶鑽石燒結體突出度尚高於基材………………………36 圖4-8 多晶鑽石燒結體已磨平與基材等高………………………36 圖4-9 多晶鑽石燒結體頂部上有擦痕……………………………36 圖4-10 多晶鑽石燒結體上有凹陷的破碎…………………………37 圖4-11 粒徑約20μm左右的鑽石顆粒破碎產生切刃……………37 圖4-12 單晶鑽石硬焊線鋸材料移除率實驗一結果………………39 圖4-13 以SEM觀察單晶鑽石硬焊線鋸…………………………40 圖4-14 六八面體的單晶鑽石……………………………………40 圖4-15 單晶鑽石塊狀剝落形貌…………………………………43 圖4-16 單晶鑽石層狀的剝落……………………………………43 圖4-17 單晶鑽石已磨耗至與基材等高……………………………43 圖4-20 多晶鑽石硬焊線鋸加工表面……………………………45 圖4-21 單晶鑽石硬焊線鋸加工表面……………………………46 圖4-22 花崗岩石材加工表面量測區域示意圖…………………46 圖4-23 多晶與單晶鑽石硬焊線鋸之實驗一結果………………48 圖4-24 多晶鑽石硬焊線鋸材料移除率實驗二結果………………50 圖4-25 鑽石燒結體上鑽石顆粒……………………………………53 圖4-26 燒結體頂部擦痕的出現……………………………………53 圖4-27 單晶鑽石硬焊線鋸材料移除率實驗二結果………………54 圖4-28 單晶鑽石破裂形貌…………………………………………54 圖4-29 多晶與單晶鑽石硬焊線鋸之實驗二結果…………………55 圖4-32 多晶鑽石硬焊線鋸材料移除率實驗三結果………………59 圖4-33 粒徑約20μm左右大的鑽石磨粒………………………60 圖4-34 鑽石顆粒也破裂形貌……………………………………60 圖4-35 多晶與單晶鑽石硬焊線鋸實驗結果………………………61 示 意 圖 多晶鑽石邊角破裂形式示意圖………………………………………34 多晶鑽石邊角平面式磨耗示意圖……………………………………34 多晶鑽石頂部磨擦磨耗示意圖………………………………………34 單晶鑽石塊狀剝落示意圖……………………………………………44 單晶鑽石層狀剝落示意圖……………………………………………44 花崗岩石材加工表面量測區域示意圖………………………………46 多晶鑽石穩定破裂過程(15m/s切削速度下) ………………………56 多晶鑽石破裂程度過快(25m/s切削速度下) ………………………56 表 目 錄 表3-1 掃描式電子顯微鏡規格表 ……………………………17 表3-2 花崗岩石材性質…………………………………………21 表 3-3 鑽石線鋸的規格…………………………………………23 表 3-4 參數及範圍選定…………………………………………24 表 3-5 參數及範圍選定…………………………………………26 表4-1 實驗一參數………………………………………………28 表 4-2 多晶鑽石實驗一之磨耗形貌………………………………32 表4-3 單晶鑽石實驗一之磨耗形貌………………………………41 表4-4 實驗二參數…………………………………………………50 表4-5 多晶鑽石實驗二之磨耗形貌………………………………51 表4-6 實驗三參數…………………………………………………58