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類別：工程技術類 篇名： 『咕溜~咕溜~好光滑!』-利用CNC銑床探討曲面加工方式的差異 作者： 王佑任。臺北市立木柵高工。模具科高二孝班。 指導老師： 林文景老師 陳俊龍老師 『咕溜~咕溜~好光滑!』-利用CNC銑床探討曲面加工方式的差異 壹●前言 一、研究動機 在一次使用Mastercam設定切削路徑時，突然發現參數裡有許多不同的選擇， 經過與老師課後指導與討論，發現這些參數可能造成不同曲面品質的差異。所以 使我想要進一步的探討這些參數，瞭解其設定之間的差別。故利用課餘時間與老 師討論，利用一些簡單的實驗來進行比較。 二、研究目的 針對上述的研究動機，歸納出三點想要探討的問題與研究目的，其分別敘述 如下： (一)利用Mastercam 條件參數設定的不同，比較程式行數多寡。 (二)探討在不同的參數設定下其加工時間之長短。 (三)將加工完成品進行表面品質的比較。 三、研究流程與架構 本研究流程的架構主要分為六組曲面切削實驗，其實驗可分為過濾比例與切 削方向誤差值兩部分，實驗結束後，將進行問題討論與比較分析探討，其流程架 構流程如下圖1 所示 ： 相關資料蒐集 Start 與準備材料 過濾比例 開始進行 六組實驗 切削方向誤差值 問題討論與 比較分析探討 End 圖1 研究流程與架構 1 『咕溜~咕溜~好光滑!』-利用CNC銑床探討曲面加工方式的差異 貳●正文 一、相關資料蒐集與整理 (一) 切削的定義與原理 切削(Cutting)加工乃指切除工件多餘的部分而使之變成機件，在切削的過程 中，其多餘部分的產物稱為切削，這些切削產生變形破裂延著刀具頂部產生滑動 並自金屬母體分離，所以金屬的切削原理乃是受到了剪力作用，如圖2 所示。在 切削的加工過程中，必須考慮下列的影響因素有：刀具刃角、工件的材質(包含 有工件的硬度及強度，此為影響切削加工最大的因素) 、切削速度與進刀量、冷 卻方式與潤滑劑的總類等(註一) 。 圖2 金屬切削受力過程(資料來源：台科大股份有限公司(註一) 。) (二) Mastercam 的簡介 Mastercam 自研發問世至今已經將近27 年了(1984-2011)是一套擁有CAD 和 CAM 的強大軟體(註二) ，它內建CAD 功能包含2D 、2.5D 、3D ，可透過規畫刀 具路徑及參數來加工所需要的工件，其加工路徑有外形銑削、鑽孔、複合曲面、 掃描面、旋轉面、投影、手動出入、3D 刀具路徑等，而參數的部分有進給機能 F 碼、主軸轉速 S 碼、刀具機能T 碼、輔助機能M 碼等，以上這些再利用傳輸 方式傳入主機電腦進行加工(註三) 。在Mastercam 切削加工常用的路徑有雙向切 削、等距環切、依外形環切 ，如圖3 所示。 (a) 雙向切削 (b) 等距環切 (c) 依外形環切 圖3 Masterca