單刃深孔鑽切屑排流之實驗分析

Abstract

在機械加工時，切屑排除為先決條件；但在單刃深孔鑽鑽削過程極易發生切屑阻塞。 鑑於此，本文即嘗試以實驗手段對〝單一特定之切屑〞的排流狀態作大量的實驗觀察 及分析，以找出足以定量地描述〝切屑狀態〞的經驗公式，進而據以作為判別切屑形 狀的基礎，達到切屑監測、防止阻塞的目的。 本文係利用一套自行設計的〝切屑測試機〞，模擬各種不同的加工條件，如改變刀桿 轉速，改變進口油壓等，以測試機上的壓電石英感測器（piezoelectric transbucer ）量取各種不同材質，形狀的切屑在〝模擬加工〞過程中，流經監測點所產生的油壓 信號；利用統計分析的方法（擬合曲線法（Curve Fitting ）），找出各種影響油壓 信號的參數，例切屑長度、質量、刀桿轉速等，以建立切屑監測的描述模式。 經實驗分析結果顯示： －對相同長度，直徑愈大，即體積愈大切屑，由傳感器所測得的油壓信號愈強。 －對相同直徑，長度愈長，即體積愈大的切屑，其產生的油壓信號亦愈強。 －相同長度，相同直徑、質量愈大的切屑，其產生的信號愈強。 －相同切屑在不同刀桿轉速下，高轉速能產生較大的油壓信號。 －若僅考慮切屑長度的效應：脈衝油壓具有間歇式衝擊油壓可使切屑長度變短而得到 較弱的切屑信號；即脈衝油壓具有排除切屑阻塞的功能。