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系統識別號 U0002-0503202010590900
中文論文名稱 耐高溫樹脂砂輪之研製
英文論文名稱 Fabrication of High Temperature Resistant Resin Bond Grinding Wheel
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 機械與機電工程學系碩士班
系所名稱(英) Department of Mechanical and Electro-Mechanical Engineering
學年度 108
學期 1
出版年 109
研究生中文姓名 蔡易庭
研究生英文姓名 I-Ting Tsai
學號 607370110
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2019-01-08
論文頁數 58頁
口試委員 指導教授-趙崇禮
委員-謝榮哲
委員-何嘉哲
中文關鍵字 硬質合金  磨削加工  聚醯亞胺 
英文關鍵字 Cemented carbide  Grinding  Polyimide 
學科別分類 學科別應用科學機械工程
中文摘要 硬質合金是目前常見切削刀具材料之一,其具有高硬度、高耐磨性及優異的切削性能。但因為這些特性使硬質合金的加工不易,目前多用樹脂砂輪以研磨方式進行加工,但為了提升研磨效率,許多工廠選擇加重進刀量研磨硬質合金,這會產生更多的研磨熱而造成砂輪磨耗過快。本研究使用不同耐高溫樹脂作為結合劑,製作耐高溫樹脂砂輪,在硬質合金工件上進行研磨實驗,明顯改善砂輪磨耗量。
英文摘要 Cemented carbide is one of the common cutting tool materials, which has high hardness, high wear resistance and excellent cutting performance. Because of these characteristics, the machining of cemented carbide is not easy. At present, most of them are processed by grinding with resin grinding wheels. However, in order to improve the grinding efficiency, many factories choose to increase the feed rate to grind the cemented carbide. This will generate more grinding heat and cause the wheel to wear fast. In this study, different high temperature resistant resins were used as binders to make high temperature resistant resin bond grinding wheels, and grinding experiments were performed on cemented carbide, which significantly improved the wheel wear.
論文目次 目錄
目錄 I
圖目錄 III
表目錄 VI
第一章、導論 1
1-1 前言 1
1-2研究動機 2
1-3研究目的 2
第二章、文獻回顧及理論基礎 3
2-1 研磨加工原理 3
2-2 砂輪組成 4
2-2-1結合劑 4
2-2-2磨料 7
2-3 砂輪磨耗與填塞 9
2-3-1 砂輪磨損 9
2-3-2砂輪的修整與削銳 10
2-4 脆性材料移除機制 11
2-5 磨削加工之參數探討 13
第三章、實驗方法及設備 16
3-1實驗規劃 16
3-2實驗材料與設備 17
3-2-1樹脂砂條砂輪製作設備 17
3-2-1-1耐高溫樹脂 17
3-2-1-2磨料與添加劑 18
3-2-1-3製作設備 19
3-2-2 研磨設備 21
3-2-3量測分析儀器 24
3-3 實驗流程 29
3-3-1砂條製作流程 29
3-3-2砂輪製作流程 30
3-3-3平面研磨測試 32
第四章 結果與討論 33
4-1 樹脂熱分析實驗結果 33
4-2 砂條硬度抗折測試結果 38
4-2-1 硬度測試 38
4-2-2 四點抗折測試 40
4-3 平面研磨實驗之結果 43
4-3-1 主軸負載 43
4-3-2 研磨比 47
4-3-3 表面粗糙度 49
4-3-4 耐磨測試 51
第五章 結論 53
第六章 未來展望 54
參考文獻 55

圖目錄
圖2-1磨粒與結合劑 4
圖2-2不同結合劑磨削後的工件表面 (a)銅基 (b)樹脂基 (c)鋁基 【4】 6
圖2-3砂輪主要三種不同的磨損情形 9
圖2-4鑽石磨粒之磨耗模式 (a) 完整的磨粒且上面還包覆著金屬鍍膜; (b) 尖銳突出的磨粒; (c)磨平的磨粒; (d) 部分破碎的磨粒殘留於樹脂內; (e) 磨粒突出但部分破碎; (f)磨粒脫落所留下之孔洞; (g)孔洞殘留金屬薄膜; (h) 孔洞殘流部份金屬薄膜 10
圖2-5顯示砂輪表面完成(a)削正與(b)削銳程序後所得之表面形貌【10】 11
圖2-6不同進給率磨削後工件的表面(a) 6mm/min (b) 9mm/min 14
(c) 12mm/min (d) 15mm/min 14
圖3-1研究流程圖 16
圖3-2 LS105-SP鍍鎳鑽石粉 18
圖3-3銅粉 18
圖3-4鎳粉 18
圖3-5石墨粉 18
圖3-6砂條模具圖 19
圖3-7砂輪模具圖 19
圖3-8練太郎脫泡攪拌機 20
圖3-9真空熱壓成型機 20
圖3-10 hBN粉 21
圖3-11 DP 460 環氧樹脂 21
圖3-12 EQUIP TOP1224CNC磨床【23】 22
圖3-13 紅銅複合修整塊 23
圖3-14 碳化鎢ST7塊 23
圖3-15 熱分析儀SDT650 24
圖3-16 HR-522硬度測試儀 25
圖3-17 泓達萬能試驗機 26
圖3-18 TESA MICRO HITE 100 27
圖3-19 Mitutoyo SJ-210 28
圖3-20 磨料圈與鋁台金黏結 30
圖3-21 砂輪加工示意圖 31
圖3-22 砂輪成品圖 31
圖3-23研磨測試示意圖【26】 32
圖4-1 939P酚醛樹脂DSC/TGA圖 33
圖4-2 P84 NT1聚醯亞胺樹脂DSC/TGA圖 34
圖4-3 P84 NT1 15G聚醯亞胺樹脂DSC/TGA圖 34
圖4-4 P84 NT2聚醯亞胺樹脂DSC/TGA圖 35
圖4-5 P84 UHT聚醯亞胺樹脂DSC/TGA圖 35
圖4-6 P84 UHT 15G聚醯亞胺樹脂DSC/TGA圖 36
圖4-7 2604聚醯亞胺樹脂DSC/TGA圖 36
圖4-8樹脂10%失重溫度比較圖 37
圖4-9 砂條測試圖 38
圖4-10砂條硬度比較圖 40
圖4-11砂條四點抗折示意圖 41
圖4-12砂條抗折強度比較圖 43
圖4-13 研磨主軸負載 44
圖4-14 939P砂輪研磨前表面圖 45
圖4-15 939P砂輪研磨後表面圖 45
圖4-16 2604砂輪研磨前表面圖 45
圖4-17 2604砂輪研磨後表面圖 45
圖4-18 P84 NT1砂輪研磨前表面圖 45
圖4-19 P84 NT1砂輪研磨後表面圖 45
圖4-20 P84 NT1 15G砂輪研磨前表面圖 46
圖4-21 P84 NT1 15G砂輪研磨後表面圖 46
圖4-22 P84 NT2砂輪研磨前表面圖 46
圖4-23 P84 NT2砂輪研磨後表面圖 46
圖4-24 P84 UHT砂輪研磨前表面圖 46
圖4-25 P84 UHT砂輪研磨後表面圖 46
圖4-26 P84 UHT 15G砂輪研磨前表面圖 47
圖4-27 P84 UHT 15G砂輪研磨後表面圖 47
圖4-28研磨比比較圖 48
圖4-29 10%失重溫度與研磨比關聯圖 48
圖4-30量測示意圖 49
圖4-31 Ra比較圖 50
圖4-32 P84 NT1砂輪研磨工件表面圖 50
圖4-33 研磨主軸負載 51
圖4-34 P84 UHT 15G研磨後表面圖 52
圖5-1 1V1型CBN P84 UHT 15G 砂輪 54

表目錄
表2-1各種結合劑的特性及用途 7
表2-2磨料的特性及使用範圍 8
表3-1聚醯亞胺樹脂粉規格表 17
表3-2 939P酚醛樹脂規格表 18
表3-3練太郎脫泡攪拌機規格表 20
表3-4 EQUIP TOP1224CNC磨床規格表【23】 22
表3-5 ST7規格表【24】 23
表3-6熱分析儀規格【25】 24
表3-7 HR-522硬度測試儀規格表 25
表3-8泓達萬能試驗機HT-2402 26
表3-9 Mitutoyo SJ-210規格表 28
表3-10砂輪配方表 29
表3-11各款樹脂砂輪燒製溫度 30
表3-12研磨測試參數表 32
表4-1 樹脂10%失重溫度比較表 37
表4-2砂條硬度測試表 38
表4- 3砂條抗折強度測試表 41
表4-4 研磨比計算表 47
表4-5 Ra量測紀錄表(µm) 49
表4-6 研磨比計算表 52

參考文獻 參考文獻
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21 Wikipedia, the free encyclopedia. Polyimide. https://en.wikipedia.org/wiki/Polyimide
22昇茂金屬股份有限公司。產品介紹。取自:http://www.sheng-maw.com.tw/products.php
23 衆程科技股份有限公司。高精密平面磨床。取自:http://www.equiptop.com.tw/tw_products_detail.asp?Fkindno=F002357&Skindno=S003931&Pidno=201408260005
24 春保森拉天時鎢鋼合金股份有限公司。硬質合金冷間鍛造成型模。取自:http://www.cbcarbide.com/uploads/product/en/301CBCT_Nibs_Catalog(CN).pdf
25 TA儀器。SDT 650同步熱分析儀。取自:https://www.tainstruments.com/sdt-650/?lang=zh-hant
26 K. Grant. Surface Finish Two main categories of grinding. https://slideplayer.com/slide/13829347/
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