快速塑性成型(QPF)製程的精準度探討｜國立中央大學博碩士論文系統

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研究生：	謝建華 HSIEH CHIEN-HUA
論文名稱：	快速塑性成型(QPF)製程的精準度探討 Discussion on Precision and Accuracy Capability of QPF Process
指導教授：	李雄 Shyong Lee 崔海平 Hai-Ping Hsui
口試委員:
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	工學院 - 機械工程學系在職專班 Executive Master of Mechanical Engineering
論文出版年：	2019
畢業學年度：	107
語文別：	中文
論文頁數：	71
中文關鍵詞：	製程能力指標、準確度、精密度
外文關鍵詞：	Process Capability, Capability of Accuracy, Capability of Precision
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近年來工業發展愈來愈迅速，並發展多樣的製程來滿足生產需求。本實驗室配合業界講求生產效率與良率之需求，且著手進行金屬殼背蓋的快塑成型吹製實驗，以及吹製尺寸量測驗證。基於不同的製程會有不一樣的公差範圍，故本論文選擇此鋁合金方盒並設計尺寸量測夾具來做此快塑成型製程的公差的研究。
本論文完成一套以鋁合金方盒為基礎的尺寸量測夾具，可量測之尺寸包括短邊，前、中、後尺寸，以及長邊中間尺寸。為了確認此製程之公差可行性，故使用業界常用的金屬殼公差定義以及Cpk計算。
本研究所設計的量測夾具可以更快速且容易量測尺寸，以及能減少游標卡尺於量測上的角度與高度等誤差，讓尺寸驗證可以用更有效率的方式進行。

In recent years, the industrial development has become more and more rapid, and various processes have been developed to meet the production needs.
The laboratory adopts the industry's demand for production efficiency and yield, and begins the rapid plastic forming blow test of the metal shell back cover, as well as the blow size measurement verification. There are different tolerance ranges based on different processes. Therefore, this paper selects this aluminum alloy square box and designs measuring fixture to study the tolerance of this quick plastic forming manufacturing process. This paper completes a set of measuring fixture based on aluminum alloy square boxes. The dimensions that can be measured include width (top, middle and bottom) and length at middle.
In order to confirm the tolerance of this process, the industry's commonly used metal shell tolerance definition and Cpk calculation are used.
The measuring fixture can measure the dimension more quickly and easily, and can reduce the error of the angle and height of the caliper on the measurement, so that the dimensional verification can be performed more efficient.

摘 要 i
Abstract ii
誌 謝 iii
目 錄 iv
圖目錄 viii
表目錄 xi
符號說明 xii
第一章: 緒論  1
1-1 前言 1
1-2 SPF製程簡述 2
1-2-1成形原理 2
1-2-2成形製程 3
1-2-3成形材料 4
1-3 精密量具概論簡述 7
1-3-1精密量具的重要性 7
1-3-2量測的觀念 7
1-3-3量測的誤差 8
1-3-4精密量具的種類 9
1-4 3D列印概論 12
1-4-1前言 12
1-4-2 3D列印原理    12
1-4-3 常見3D列印技術 13
1-5 Cpk管理製程 17
1-5-1前言 17
1-5-2製程指標Ca/Cp/ Cpk的意義及定義 17
1-5-3製程準確度Ca之說明 18
1-5-3-1製程準確度Ca之計算公式 19
1-5-3-2 Ca等級意義與改善對策 20
1-5-4 製程精密度Cp之製程能力說明 20
1-5-4-1製程精密度Cp之計算公式 21
1-5-4-2 Cp等級意義與改善對策 22
1-5-5製程能力指數Cpk之說明 23
1-5-5-1製程能力指標Cpk之計算公式 23
1-5-5-2 Cpk等級意義與改善對策 24
1-5-5-3 Cpk 1.33的意義 25
1-6 快速成型簡介 27
第二章: 實驗方法與量測步驟 29
2-1實驗設備 29
2-2量具設計流程 31
2-3量測方法一(三角階梯墊塊) 32
2-3-1三角階梯墊塊簡介 32
2-3-2三角階梯塊量測步驟 32
2-4量測方法二(第一版輔助夾具) 34
2-4-1第一版輔助夾具簡介 34
2-4-2第一版輔助夾具量測步驟 34
2-5量測方法三(第二版輔助夾具) 36
2-5-1第二版輔助夾具簡介 36
2-5-2第二版輔助夾具的量測步驟 37
第三章: 量測結果與討論 39
3-1三角階梯墊塊樣本量測結果 39
3-2第一版輔助夾具樣本量測結果 42
3-3第二版輔助夾具樣本量測結果 44
3-3量測結果比較 47
第四章: 結論 51
4-1結論 51
4-2未來展望 53
參考文獻    54

                                

1,https://mymkc.com/article/content/22885,機械產業累積公差分析與解決方案
2,F. Yang & W. Yang, Kinetics and size effect of grain rotations in nanocrystals with rounded triple junctions”, Scripta Materialia, Volume 61, Pages 919-922, 2009
3,C. M. Hu, C. M. Lai, P. W. Kao, N. J. Ho, J. C. Huang, Quantitative measurements of small scaled grain sliding in ultra-fine grained Al–Zn alloys produced by friction stir processing”, Materials Characterization,Volume 61, Pages 1043-1053, 2010
4,林維帥, 熱引伸輔助超塑成形製作機翼整流罩之設計及分析, 國立中央大學機械工程研究所碩士論文, p. 12, 2012
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6,林榮慶,林憲茂,洪良德,張福平主編與編輯委員等,新科技書局精密量具與機件檢驗, p. 8, p.9,民國八十年
7,https://www.mitutoyo.com.tw/,三豐台灣網站
8,https://emte.ch/English:3-Draht-Gewindemessung.asp, Guide to 3-wire thread measuring
9,科學發展, 503期, p. 32, 2014年11月
10,科學發展, 503期, p. 34, p. 35, 2014年11月
11,台肥季刊第五十四卷第1期,中華民國102年4月出刊
12,鄭春生,品質管理現代觀念與實務應用,2018年3月五版, p. 279
13,https://en.wikipedia.org/wiki/Process_capability_index, Process capability index, Wikipedia
14,鄭春生,品質管理現代觀念與實務應用,2018年3月五版, p. 67, p. 68
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17,R. Boissiere, S. Terzi, J. J. Blandin, L. Salvo, “Quick-Plastic forming similarities and differences with Super-Plastics forming”, 6th EUROSPF Conference, pp.1-2, 2009.
18,J. Carpenter and M. T. Smith, “Quick Plastic Forming of Aluminum Sheet Metal”, Energy Efficiency and Renewable Energy, 2005.
19,http://www.mastech3d.com/3dfdm/kingssel1820,達億台灣官網

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