本研究使用磁刷工具配合多軸運動式電解複合磁性研磨機，對Ti-6Al-4V鈦合金工件內表面進行電解複合磁性研磨加工。本研究探討加工負荷(10, 15, 20 N)與磨粒粒徑(1, 3 μm)、工具轉速(200, 250, 300 rpm)、加工電流(0 ~ 400 mA)、以及加工時間(0 ~ 10 min)對表面粗糙度之影響，原始材料表面粗糙度Rmax = 0.50 μm、Ra = 0.12 μm。
由磁性工具無進給之純磨粒(無加工電流)之實驗得知，在磨粒粒徑3 μm、加工負荷20 N以及轉速300 rpm，加工時間10分鐘之表面粗糙度Rmax = 0.197 μm、Ra = 0.045 μm。
由磁性工具無進給之純電解(無氧化鋁磨粒)之實驗得出，使用負荷20 N、以及加工電流250 mA的條件，在加工時間10分鐘之材料表面粗糙度達到Rmax = 0.228 μm、Ra = 0.054 μm。由磁性工具無進給之電解複合磁性研磨之實驗得出，使用磨粒粒徑3 μm與加工負荷20 N、轉速300 rpm、加工電流250 mA，於加工時間10分鐘時之工件表面粗糙度達到Rmax = 0.128 μm、Ra = 0.031 μm。
由磁性工具無進給的兩階段之電解複合磁性研磨之實驗得出，使用負荷20 N與磨粒粒徑3 μm、轉速300 rpm、加工電流250 mA(第一階段加工時)，於加工時間4分鐘時之材料表面粗糙度達到Rmax = 0.230 μm、Ra = 0.055 μm；使用磨粒粒徑更換為1 μm(第二階段加工時)，於加工時間12分鐘後之材料表面粗糙度達到Rmax = 0.108 μm、Ra = 0.026 μm，實驗結果顯示出工件內表面均達成鏡面。

In this study, a magnetic brush tool is used with a multi-axis motion electrolytic magnetic abrasive finisher. To perform electrolytic magnetic abrasive finishing on the inner surface of the Ti-6Al-4V titanium alloy workpiece. This study investigated the correlation among machining load (10, 15, 20 N) and abrasive particle size (1, 3 μm), tool speed (200, 250, 300 rpm), polishing current (0 ~ 400 mA), and polishing time (0 ~ 10 min) on the surface roughness. Initial material surface roughness Rmax = 0.50 μm, Ra = 0.12 μm.
According to the experiments of pure abrasive grains without feeding of magnetic tools (or without finishing current), the surface roughness of the workpiece under a grain size of 3 μm, a finishing load of 20 N and a rotational speed of 300 rpm, and after a finishing time of 10 minutes reaches Rmax = 0.197 μm, Ra = 0.045 μm.
From the experiments of pure electrolysis (or alumina abrasive particles) without feeding of magnetic tools, it can be concluded that under the conditions of load of 20 N and finishing current of 250 mA, the surface roughness of the workpiece reaches Rmax = 0.228 μm, Ra = 0.054 μm. According to the experiment of electrolytic magnetic abrasive finishing without magnetic tool feeding, under the abrasive particle size of 3 μm, the finishing load of 20 N, the rotation speed of 300 rpm, and the finishing current of 250 mA, the surface roughness of the workpiece after the finishing time of 10 minutes reaches Rmax = 0.128 μm, Ra = 0.031 μm.
According to the experiment of two-stage electrolytic magnetic abrasive finishing without magnetic tool feeding, under a load of 20 N, an abrasive particle size of 3 μm, a rotation speed of 300 rpm, and a finishing current of 250 mA during the first stage of finishing process. The surface roughness of the workpiece of the finishing time after 4 minutes reaches Rmax = 0.230 μm, Ra = 0.055 μm. Under the abrasive grain size changing to 1 μm during the second stage of finishing process. The surface roughness of the workpiece after finishing time of 12 minutes reaches Rmax = 0.108 μm, Ra = 0.026 μm. The experimental results show that the inner surface of the workpiece is mirror surface.

論文審定書 i
致謝 ii
摘要 iii
ABSTRACT iv
目錄 v
圖目錄 viii
表目錄 xi
第一章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究動機 2
1.3 文獻回顧 3
1.3.1 磁性研磨加工 3
1.3.2 電化學加工 11
1.3.3 電解複合磨粒拋光 13
1.4 研究目的 17
第二章 實驗設備與方法 18
2.1多軸運動式電解複合磁性研磨機 18
2.1.1工具進給模組 18
2.1.2工具迴轉與往復運動模組 19
2.1.3工件迴轉與施加荷重模組 21
2.1.4電解液循環系統 22
2.1.5電化學測試系統 23
2.2磁性工具之設計 24
2.2.1磁鐵之磁力量測 24
2.2.2磁性工具 25
2.2.3磁性工具之磁通密度 26
2.3表面粗糙度量測設備 27
2.3.1表面粗糙度量測儀 27
2.3.2工件之量測治具 28
2.4材料的性質與工件的幾何形狀 29
2.4.1實驗材料的成分與幾何形狀 29
2.4.2電解液的挑選 30
2.5實驗材料的前處理 31
2.5.1鈦合金圓管工件 31
2.5.2磁性工具之磁刷成型及磁性顆粒 31
2.6實驗條件設定 33
2.7實驗步驟 34
第三章 實驗結果與討論 37
3.1純磨粒作用 37
3.1.1加工時間之影響 39
3.1.2負荷與磨粒粒徑 39
3.1.3磁性工具之轉速 47
3.1.4純磨粒作用機制 52
3.2純電解作用 53
3.2.1電壓電流曲線 53
3.2.2加工電流之影響 54
3.2.3不同電流條件下對工件表面粗糙度之效應 58
3.2.4純電解作用機制 59
3.3電解複合磨粒作用 60
3.3.1電解複合磁性研磨 60
3.3.2電解複合磁性研磨作用機制 65
3.3.3不同氧化鋁磨粒粒徑於兩階段加工 66
3.3.4兩階段電解複合磁性研磨之表面輪廓重疊圖作用機制 69
第四章 結論與未來研究方向 71
4.1結論 71
4.2未來研究方向 72
參考文獻 73

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