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研究生: 陳毅軒
Chen, Yi-Shaun.
論文名稱: Cubitron™ II砂輪應用於易填塞材料之研究
A study on Cubitron™ II Wheel Grinding applied to Easy Loading Materials
指導教授: 左培倫
Tso, Pei-Lum
口試委員: 顏丹青
鄧建中
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 動力機械工程學系
Department of Power Mechanical Engineering
論文出版年: 2018
畢業學年度: 106
語文別: 中文
論文頁數: 58
中文關鍵詞: Cubitron™砂輪磨粒外型易填塞材料切屑構型
外文關鍵詞: Cubitron™II, grain-shapes, Easy-loading-material, Chip-formation
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  • 易填塞材料因其材料性質,容易使其切屑因高溫而填塞,導致砂輪性能降低。因此必須修整砂輪才能回復砂輪性能,但頻繁的修整會導致砂輪的消耗增加並增加加工時間導致加工成本的增加。
    3M公司新式磨料技術──Cubitron™ II,其重點為砂輪是由大小均一的三角形氧化鋁陶瓷磨粒所組成,較以往不規則磨粒不同,使得其磨削機制較傳統磨料有明顯的不同,相較以往其有較良好的磨削過程以及自銳現象。對磨削加工而言,它有可能帶來更高的材料移除率並降低磨削所產生的熱,並在此同時維持良好的工件表面品質。
    本文希望運用Cubitron™ II 砂輪相較於以往氧化鋁砂輪磨削機制的不同,使其可能有提升材料移除量、降低磨削力、磨削溫度與工件表面粗糙度等的特性,並用切屑構型跟磨削性能的數據判斷Cubitron™ II 砂輪是否有助於提升對於易填塞材料的加工效率並延長砂輪使用壽命。


    Easy-loading material is prone to load in high temperature while grinding ,which makes grinding wheels’ performance decreases. Thus we must repair the grinding wheel in order to recover its property. However frequent repairing will increase the cost.
    With the latest tech Cubitron™ II from 3M, grinding wheels are made up of uniformly sized triangles of ceramic aluminum oxide in uniform size. Compared with the irregular size, the uniform size have great grinding process and great self-sharpening. For the grinding process, this tech may cause higher material removal rate, reduce the temperature while grinding and maintain the high quality of the surface.
    Compared with the aluminum oxide grinding wheel,this study will apply the Cubitron™ II grinding wheels to increase the material removal rate ,and reduce the grinding force, temperature and surface roughness. Meanwhile we will use data from Chip formation and grinding performance to determine whether the Cubitron™ II will increase the processing efficiency and the lifetime of grinding wheels for the easy-loading material.

    摘要 I Abstract II 致謝 III 目錄 IV 圖目錄 VI 表目錄 VIII 第1章 簡介 1 1.1 Cubitron™ II磨料[1] 1 1.1 磨削加工 3 1.1.1 磨削幾何學 4 1.2.1.1幾何接觸弧長lg[4] 5 1.2.1.2動態接觸弧長lk[4] 5 1.2.1.3材料移除率(Removal rate)Q [4] 5 1.2.1.4比材料移除率(Specific removal rate)Q’ [4] 6 1.1.2 切屑厚度 6 1.2.2.1最大未切屑厚度(maximum uncut chip thickness)hm [4][5] 6 1.2.2.2等效切屑厚度(equivalent chip thickness)heq [4][5] 7 1.2.2.3無因次磨粒切深hg [4][5] 8 1.1.3 磨削力Ft、Fn 9 1.1.4 比磨削能u 10 1.2 易填塞材料-聚醚醚酮 10 第2章 研究動機與目的 15 2.1 研究動機 15 2.2 研究目的 15 第3章 文獻回顧 17 3.1 磨料外型 17 3.2 切屑構型 18 3.3 砂輪磨耗及填塞 21 第4章 實驗規劃與設備 23 4.1 實驗規劃 23 4.2 實驗設備 23 4.2.1 建德KGS-250WM1型平面磨床 23 4.2.2 KISTLER Type 9257B動力計 24 4.2.3 Mitutoyo SJ-301表面粗度測定機 25 4.2.4 Precisa XS1220M電子天秤 26 4.2.5 Olympus 光學顯微鏡 26 4.2.6 SONY FDR-AX100E 4K高畫質攝影機 27 4.3 實驗材料 27 4.3.1 工件 27 4.3.2 磨輪 28 4.4 磨削實驗設計 28 4.4.1 固定切深參數實驗 29 4.4.2 改變切深參數實驗 30 4.4.3 砂輪壽命評估實驗 31 4.4.4 不同材料下砂輪填塞實驗 33 4.4.5 切屑構型實驗 35 第5章 實驗結果分析與討論 37 5.1 實驗結果分析 37 5.2 固定切深參數實驗 38 5.2.1 材料移除率 39 5.2.2 磨削力 41 5.2.3 比磨削能 42 5.2.4 表面粗糙度 43 5.3 改變切深參數實驗 44 5.3.1 材料移除率 45 5.3.2 磨削力 46 5.3.3 比磨削能 47 5.3.4 表面粗糙度 48 5.4 砂輪壽命評估實驗 49 5.5 不同材料下砂輪填塞實驗 51 5.6 切屑構型實驗 52 第6章 結論與未來展望 55 6.1 結論 55 6.2 未來展望 57 參考文獻 58

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