端銑刀有限元素模型驗證與振動模態特性探討

    為了得到銑削時其響應之模擬，適當且準確的有限元素模型便是相當必要的，故本文目的在建立可拋棄刀片之端銑刀之有限元素模型，模型則以ANSYS有限元素分析軟體進行建構。首先分別建構刀具在自由及挾持邊界情況下之有限元素模型，並運用實驗模態分析(Experimental Modal Analysis, EMA)技術得到刀具於自由邊界之振動特性。結果顯示於挾持邊界之刀具其自然頻率有明顯降低之現象。藉由模態參數比對之結果可以確定所建構之有限元素模型等效於實際結構，未來更可特別在挾持邊界之有限元素模型進行其他分析，如頻率響應函數(Frequency Response Function, FRF)之模擬及切削響應之預測。

    運用EMA與FEA方法對可拋棄刀片之端銑刀進行模型驗證，藉此得到等效於實體結構之有限元素模型，經由實驗與分析之結果可得到端銑刀之模態參數，可進一步瞭解端銑刀之振動特性，未來更可藉由實驗所量測之頻率響應函數進行加工製程時穩定顫振圖形之預測。

屏東科技大學機械工程系所  振動噪音實驗室

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