前言一般线放电加工所使用线电极直径为0.35mm至0.1mm，而微细线.DOC

前言 一般線放電加工所使用線電極直徑為0.35mm至0.1mm，而微細線電極則是指直徑小於0.08mm的線電極，使用微細線電極進行加工的放電技術稱微細線放電加工，微細線放電加工因線徑的縮小所承受之放電能量相當微小，因此放電之間的間隙距離相對比傳統的線放電加工機小許多，加工間隙的減小造成加工時排渣較為不易，而噴流壓力增加可改善排渣的效果，並且線電極受高壓水柱所產生的阻尼影響，使得線電極的震動減少，但噴流壓力太大也容易對微細線造成影響，並且由於線徑的縮小所能承受的拉力也隨之減少，對於微細線必須採用更為精確的張力控制，來預防張力過大所造成的斷線，以及太鬆而影響到加工面之形狀精度，線放電加工為了達到所需之加工品質，會採用多道次的加工方法，亦即以大能量加工來快速移除材料，與以小能量加工來達到高精度、高表面品質之加工策略。而多道次加工必須在各道次設定加工偏置量(Ofs)，偏置量Ofs也就是線電極中心到工件表面的距離，隨著偏置量的增加電極與工件的放電面積也隨之增加，當線徑縮小至微細線時，亦即其偏置量也隨之減少，偏置量的減少使得線電極更為接近工件表面，以及放電面積改變都會增加不良放電狀況的產生以及加工槽寬、加工效率、以及表面粗糙度的變化，因此偏置量(Ofs)設定會影響其加工品質。 影響微細線放電加工之加工精度因素有加工槽寬之變化以及工件腹部之鼓型量，而加工鼓型量所形成之原因主要來自於加工廢渣所形成二次放電以及放電時線電極所產生之震動，當線放電加工機於能量較大之粗加工時，所形成之鼓型量愈大則需要較多道次的細加工，如此增加加工時間與成本，且若加工偏置量(ofs)設定不佳，會造成粗加工之後細修道次無法修復鼓型量所造成之形狀精度上之誤差。 故在本研究中以碳化鎢(WC)材料針對加工之鼓型量與材料移除率、加工槽寬、表面粗糙度來觀察工件厚度、加工偏置量、噴流壓力、與線張力之關聯性，來發展高適應加工策略來達到高加工效率及穩定加工來提升其加工品質。 實驗流程圖 實驗規畫 影響微細線放電加工之加工精度因素有加工槽寬之變化以及工件腹部之鼓型量，而加工鼓型量所形成之原因主要來自於加工廢渣所形成二次放電以及放電時線電極所產生之震動，鼓型量可藉由多道次加工來達到所需之加工精度，但若各加工道次間之工偏置量不足或太多都會對加工精度產生影響，並增加加工時間與加工成本，故選擇噴流壓力、線張力與偏置量(ofs)針對碳化鎢(WC)進行加工，工件厚度為2mm、6mm、10mm，所採用加工液為去離子水，選用線電極尺寸為30μm之鎢線，探討其對表面形貌、表面粗糙度、加工槽寬、材料移除率、加工鼓型量與白層厚度的影響。 加工參數之設定 噴流壓力(p)單位:bar 4、2.5、2、1.2、0.7、0.3 (FW) 單位:N 0.5、0.8、15 (Ofs) 單位: μm 8、29、62、104、150、196、238、271、293 工件材料為碳化鎢WC，厚度為2、6、10mm，線電極為30μm之鎢線，加工道次NO1到NO6分別切割槽寬，切入深度為40μm。 加工槽寬量測方式 加工鼓型量量測方式 表面粗糙度加工示意圖 線放電加工示意圖(各加工道次) ＊紅線為最後之加工面 各加工道次所設定加工偏置量之示意圖 Ofs偏置量對加工面積之影響 由圖上發現Ofs偏置量的設定會影響到加工時線電極與工件之放電面積，藉由實驗規畫將放電能量與加工參數加以固定，調整Ofs偏置量來進行不同放電面積之加工，當加工條件一樣時，所造成加工槽寬與外型誤差的改變即為放電面積不同所造成，而加工槽寬的減少會使排渣效果變差，且容易使線電極受靜電力影響，藉由實驗探討放電面積對加工槽寬、加工效率、表面粗糙度、白層厚度，加工鼓型量之影響。 偏置量(Ofs) 加工道次 NO1 NO2 NO3 NO4 NO5 NO6 8 ◎ ◎ ◎ ◎ 29 62 ◎ ◎ ◎ ◎ 104 150 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 196 ◎ ◎ 238 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 271 ◎ ◎ 293 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 備註:在加工道次NO5、NO6時，因其加工能量太小，導致無法加工偏置量104、 62、29、8之值，且在NO6時偏置量150也無法加工。 Offset(Ofs)定義:為線電極中心到所要之最終加工面距離，其中包含預留量、線半徑與放電間隙，即Ofs=線半徑(r)+放電間隙(gap)+預留量。 隨著加工道次的增加其Ofs偏置量的值越小，這是因為在NO1、NO2NO3～NO