文獻回顧

本文將文獻回顧分為兩部分，第一部分為銑削力模式之建立，第二部 分為田口法與響應曲面法之文獻回顧。

1.2.1 銑削力模式回顧

銑刀的刀刃運動軌跡的參數式由Martellotti(1941,1945)等人建立，其分 析銑削時之運動幾何軌跡，如下1.1 式，此式受到刀具直徑、進給速率所 影響，證明了刀刃的銑削運動路徑為餘擺線(trochoidal)的一部份。

於一般加工過程中，刀具半徑通常遠大於每刃進給，故可將未變形切

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圖1- 2 銑刀運動路徑示意圖

Koenigsberger(1961)等人及 Sabberwal(1961)等人曾提出一個切向力的 經驗模式1.3，說明非定值切屑之段面積為銑削製程幾何的特性，且隨著 刀具參數與加工參數之不同成週期性的變化，其中

K t

為移除單位面積所需 之力量，且此為平均切屑厚度之函數，而

t c

為平均切削厚度，以上之假設 不考慮尺寸效應(size effect)，也就是將整個切削過程中的 K

t

視為一定值

  ^{p sin sin}

t t c x t x

f  c t t   K t 

，

K c t t  t   c ^p

^(1.3)

Tlusty(1975)亦提出一套徑向力的模式，徑向力與切向力有一個固定比值 K

r

，其切向及徑向力的關係為：

r r t

f  K f

^(1.4)

Melkote(1998)等人將尺寸效應考慮進比切削係數中，K

t

會隨著切削角 度而變化，但此模式的建立相當困難，並仍與實際量測結果有一些誤差，

故大多學者使用的模式還是將

K t

視為定值，而本文之研究為將

K t

視為一 隨每刃進給之函數。

Wang(1992,1994)等人結合了動力學及控制系統之觀念，以捲積的方法 來求得解析的總銑削力，如此可容易判斷銑削中刀具參數以及加工參數對 銑削力之影響，且利於頻譜分析，本文即為利用此解析式進行銑削力之預 測。

1.2.2 田口法與響應曲面法之文獻回顧

田口法與響應曲面法常常應用於工程之最佳化問題之中，Bagci(2006) 等人以田口法分析面銑刀銑削鈷基合金之表面粗糙度，Zheng(2007)等人於 以 L

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直交表並考慮雜音為溫度與刀具磨耗下進行銑削加工參數對表面粗 糙度之影響，而 Thamizhmanii(2006)等人以及 Krishankant(2012)等人亦以 田口分析應用於車削參數對表面粗糙度之影響。響應曲面法中，Fuh (1997) 等人，建立銑削加工參數以及不同硬度材料對表面誤差之響應曲面，Wang (2004)等人以 CCD 為實驗配置建立銑削加工參數對表面粗糙度之影響，而 Routara(2009)等人則以全因子以及隨機產生之實驗配置建立響應曲面。

近年來多數學者以田口法與響應曲面法相互配合進行最佳化之分析，

因其一方面可進行田口回應表分析亦可建立響應曲面模型，Palanikumar (2008)等人以直交表 L

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為實驗配置，分析以多晶鑽石刀(PCD)對玻璃纖維 強化塑膠(GFRP)進行車削後的表面粗糙度之影響。Pai(2012)等人亦以 L

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直交表作為實驗配置，並建立磨削加工參數對表面粗糙度以及材料移除率 之響應曲面。而Liu(2013)等人以 L

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直交表進行實驗配置，並以表面粗糙 度、合力以及材料移除率為品質特性進行多目標之響應曲面法分析。

在文檔中 平面度限制下最大銑削材料移除率之研究 (頁 19-22)