國立高雄第一科技大學機械與自動化工程系碩士論文以模糊田口方法行高爾夫球頭線溝雕刻參數之最佳化研究OptimalStudyofEngraveParametersforGolfScorelinebyFuzzyTaguchiMethod研究生:黃建銘指導教授:邱能信博士中華民國九十六年十二月以模糊田口方法行高爾夫球頭線溝雕刻操作參數之最佳化研究OptimalStudyofEngraveParametersforGolfScorelinebyFuzzyTaguchiMethod研究生:黃建銘Chien-MingHuang指導教授:邱能信Dr.Neng-HsinChiu國立高雄第一科技大學機械與自動化工程系碩士論文AThesisSubmittedtoDepartmentofMechanicalandAutomationEngineeringNationalKaohsiungFirstUniversityofScienceandTechnologyInPartialFulfillmentoftheRequirementsFortheDegreeofMasterinMechanicalandAutomationEngineeringDecember2007Yenchao,Kaohsiung,Taiwan,RepublicofChina中華民國九十六年十二月I以模糊田口方法行高爾夫球頭線溝雕刻操作參數之最佳化研究摘要高爾夫是屬於一種高尚且極講究自我突破的運動項目,隨著日新月異的科技進步,擊球的用具及打擊者的技巧也同時不斷的跟隨進步提升,球具的製造方式在材料使用與外觀造型有突破性的發展,但是製造生產成本也是相對應的上升,製造技術有運用更多高科技的機器及優秀的人力資源,如何保持高爾夫代工廠生產的競爭力,就是如何將生產製程參數最佳化也可以生產出高品質低價格的產品,且能有效降低製造生產成本。本論文主要探討高爾夫球頭面部區域的成型刀具溝槽雕刻銑削的最佳化加工參數,當中雕刻線溝在高爾夫球頭製造居於關鍵製程,而線溝設計方式及線溝溝寬管制的範圍大小,對於職業選手及消費者的擊球時方向控制及後旋量(Spin)能力影響甚鉅。但因雕刻線溝有不同球頭本體材質及雕刻深度,加上機台轉速及雕刻進給控制線溝品質良率,使整個雕刻線溝製程變得複雜及變化眾多。藉由用模糊理論(FuzzySet)結合田口方法(TaguchiMethod)進行參數分類設計,先收集生產線上數據及最少的實驗次數來求得高爾夫球頭雕刻線溝的最佳因子水準組合。並將實驗結果分成等級數據其中雕刻刀具壽命以望大特性分析法(Larger-the-better)和線溝寬度尺寸精度則以望小特性分析法(Nominal-the-better)來確認各因子對於線溝管制的影響。經驗證實驗結果顯示所得的確實是為最佳因子水準組合及條件的高貢獻度,雕刻線溝品質良率和刀具壽命的能力大幅提昇,降低製造生產的花費成本,證明本實驗結果的有效性及重複性。關鍵字:高爾夫球頭、線溝雕刻、後旋量、模糊理論、田口方法IIOptimalStudyofEngraveParametersforGolfScorelinebyFuzzyTaguchiMethodABSTRACTGolfisanexaltedgame.Itskernelissurmountedandupgradesthemselves.Alongwiththemanufacturingmethodsimproverapidly,thegolfequipmentsandaswellastheplayer'sskillareenhancedatthesametime.Thegolfmanufacturetechnologieshaveprodigiousdevelopedintheusingnewmaterialandtheexceptionalshape.Butinthecostofproductionhasalsoparallelismraised.Somanyhigh-techmachinesandknowledgeableengineersarestartedtoinvolvedinthemanufacturingtechnologies.Howtokeepingcompetitiveabilityforagolffactory'sproduction,namelyishowtomakingtheparameterbecomeoptimizingintheproductionprocess,sowecanproduceproductwiththehighqualityandlowcost,alsowecanhaveefficaciousmethodtobatecostofmanufacturing.Themainthesisofthisstudyisdiscussingonhowtomakingtheprocessparametersbecomeoptimizing.ParticularlyonhowtodesignandusingaformcuttertomillingandengravegrooveforaGolfIronface.TheshapeofengravegrooveplaysanimportantroleoftheperformanceofaGolfclub.Moreoverhowtodesignedthegrooveandhowtocontrolextentaboutgroove,ithasprodigiousinfluenceatdirectionalpredominatingandspinforprofessionalplayersandconsumers.Theengravedgroovearecommonlyappliestovariousmaterialsuseforagolfclubwithdifferentgroovedepth.Inaddition,thegroovequalityexcellenceiscontrolledbythemachine'srotationspeedandsculptfeedcontrol,soallthesculptgrooveprocessbecomeintricacyandhavesomanykinds.TakingadvantageofFuzzySetandTaguchiMethodtodesigntheparameterIIIsort.Atfirst,usingcollecteddataofaproductionlineandtheleasttestingtimetogettheoptimumfactorlevelcombinatory.Makingtheranksoftestingresults,thecutterlifeusetheLarger-the-better,toanalyzethescorelinegroovewidthmeasureprecisionuseNominal-the-bettermythologytoconfirmallfactorsthatwouldgenerateinfluenceofscorelineengravingresults.Theresultofthisstudyprovesthattheoptimumfactorscombination,wouldprovidethebestqualityofengravedscorelineandextendedcutterlifewithrepeatedtrials.Inwhich,wouldreducethemanufacturingcost.Keywords:GolfClub、EngraveScoreline、Spin、FuzzySet、TaguchiMethodIV誌謝首先感謝我的指導教授邱能信博士在這兩年半多來的諄諄教誨,除了在論文撰寫期間給予相當大的協助,並在研究方法、論文撰寫技巧及待人處世上悉心教誨,也在學理知識上亦受益匪淺,成為我終身的良師與益友,僅此致上最誠懇的謝意。另外,還要特別感謝周至宏博士與何文獻博士兩位老師,能夠在百忙之中,抽空指導我的論文專業項目。感謝孫榮宏老師、黃柏文老師,在口試期間不吝指教,在觀念上的啟發與論文的指正及建議,使本論文能更加通順流暢,在此亦獻上我最誠摯的謝意。另外,感謝同窗立宗、再男、建霖、同事科銘、文彥、永昭於研究期間所給予的幫助。最後,辛苦養育栽培我多年的父母,感謝我的妻子榆芳、女兒涵柔、兒子兆廷以及公司給予我莫大的支持與鼓勵,讓我無後顧之憂得以完成學業,希望將這份榮耀與家人及關心我的朋友一同分享,僅以此論文獻給我最愛的你們。黃建銘謹誌於國立高雄第一科技大學機械與自動化研究所V目錄中文提要------------------------------------------------------------i英文提要-----------------------------------------------------------ii誌謝------------------------------------------------------------iv 目錄------------------------------------------------------------v表目錄------------------------------------------------------------vi圖目錄------------------------------------------------------------vii符號說明------------------------------------------------------------x 一、緒論----------------------------------------------------11.1前言-----------------------------------------------------------11.2高爾夫球頭線溝雕刻製程--------------------------------31.3研究動機與目的--------------------------------------------71.4論文架構-----------------------------------------------------8二、文獻回顧-------------------------------------------------92.1溝槽的切削方式--------------------------------------------92.2溝槽切削刀具的磨耗特性--------------------------------122.3球頭材質8620鎳鉻鉬合金鋼之特性------------------162.4碳化鎢刀具及刀具鍍膜之特性-------------------------182.5參數最佳化--------------------------------------------------252.6切削刀具的磨耗型態與壽命判定--------------------------272.7切削溝槽品質判定----------------------------------29三、研究設計與實驗---------------------------------------------323.1問題分析-------------------------------------------------323.2研究方法-------------------------------------------------353.3實驗設計------------