Abstract
切削刀具是製造系統中數量最大使用最頻繁的工具之一，系統績效及工作物品質往往由於切削分具的損壞而降低，傳統的方法是靠操作者的經驗或預先設定刀具的壽命作為刀具更換的依據，近２０年許多研究者試圖發展一套線上監測刀具狀態的技術以保證自動化生產系統運作的順暢及產品品質的穩定，然而目前為止並沒有成功的應用在工業界的實例。本研究的目的就是經由分析工作物切削變形所發出的聲射訊號（Acoustic Emission，AE） 及主軸的切削負載，發展一套簡單且可靠的指標，以作為線上監測鑽削狀態的依據。本研究首先探討切削參數（鑽頭直徑、鑽頭深、切削速度、進給率、工作物材料及不同磨耗量）對聲射訊號的影響，並且評估本實驗系統最佳的聲射訊號感測器裝設位置，以利後續實驗的進行。經由一系列鑽削磨耗實驗分析得知在高速切削時，三種磨耗型態（腹部、外角及鑿刃）中，外角的過量磨耗是導玫鑽頭損壞的主因。同時由聲射訊號的數據分析，本研究建立二個預測模式：（１）．由迴歸分析所建立的磨耗預測模式一利用聲射訊號浮動累積計數可以很準確的預測鑽頭磨耗量。（２）．預測鑽頭壽命終了一針對聲射訊號累積計數及平均電壓的輸出，利用三種不同的處理方法得知，浮動累積計數比值（FCR ）能夠充分反應鑽頭壽命終了（磨耗率突增之時即為分具的臨界壽命），經由實際線上（On－Line）監測亦驗證了離線分析結果的可行性。鑽削所發出的尖銳磨擦聲表示鑽削異常（組屑、偏心、鑽頭太鈍或切屑太薄），可以經由聲射訊號主頻率的改變（由２K→１６KHz）作為下決策的依據。鑽頭打滑以偵測主軸的切削負載突增最可靠，由分析所得的截取水準（Threshold） 可以很準確的防止鑽頭打滑，應用於線上監測的結果非常良好。