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2014-8-1

建立不同构型之三轴工具机空间误差数学模型，配合雷射干涉仪与空间对角线量测方法量测之真实误差结果，建构工具机空间之误差分布地图。在制程误差方面，本文选择非传统加工之放电加工制程与传统铣削制程为舞台，分别探讨各制程特性与加工参数对产尺寸误差的影响。在放电加工系统中，以放电坑侧边与底部放电间隙为观察目标，除了分析探讨电极消耗、电极尺寸、工具机定位精度与加工件尺寸在不同加工条件下彼此互相影响之结果外，更进一步分析与放电间隙相关之误差项之交互作用，建立放电间隙之变异模式。

在铣削加工系统中，以受力后刀具变形为制程误差主要来源，探讨不同加工条件之切削力、刀具几何、刀具偏摆在不同构型工具机上对加工件尺寸误差及其变异之影响，显微空洞在冲击力作用下不断长大，导致几个相邻显微空洞之间的横截面在不断缩小，直至彼此连接而导致断裂。分析加工系统中各误差项之权重。在铣削加工系统中，切削深度的改变将导致不同型态的折曲表面轮廓出现于加工面上，此折曲表面轮廓特征由Kline在1982年发现后，至今经过约30年的时间，所有研究仍皆视此折曲表面为复杂且必然之切削结杲，本文以铣削卷积力模式为基础，首次藉由分析屑宽密度函数与基本切削函数之卷积过程探讨铣削加工中折曲表面轮廓之形成机制，分析由轴向切深、径向切深与刃数定义之轴向浸入角、径向浸入角与刀刃间距之交互作用，将交互作用分为四大类后再依序探讨不同交互作用影响下之折曲表面轮廓生成机制。透过本文定义之力矩密度函数，完成切削力量、切削力矩与等效切削力中心之角度域解析模式，再者，任一切削高度之表面误差与切削力之对应关系可透过本文首度定义之表面生成窗函数加以描述。最后将折曲表面轮廓定义为三个形态，并完成各形态折曲点高度位置之闭合解析模式，研究结果发现，各型态折曲点高度位置只由六个参数即可决定，其中三个为刀具几何:直径、螺旋角及刃数，三个为切削参数:轴向切深、径向切深与径向比切削系数。本文进一步将此六个参数无因次化，建立折曲表面轮廓发生之充要条件，并绘制成无因次化切深之函数。