课程名称︰工具机 课程性质︰选修 课程教师︰蔡曜阳 开课学院：工 开课系所︰机械系 考试日期（年月日）︰2015/6/26 考试时限（分钟）：100 min 试题 : 一、选择题(34%) 1.在工具机精度设计时当考虑制成误差预算(Process Error Budget)时， 元件公差裕度(Part Tolerance Ratio, PTR)之安全设计上，一般均考 虑必须至少大於几倍以上: (a) 10; (b) 5; (c) 4; (d) 20; (e) 以上皆非; 2.在工具机精度设计时当考虑制成误差预算(Process Error Budget)时， PTR之定义为何? (a) Total volumetric error/FTB; (b) FTB/Total volumetric error; (c) Part tolerance/FTB; (d) FTB/Part tolerance; (e) 以上皆非; 3.下列何者可用於整合与分析CAD/CAM5之元件在设计与制造之间容差大小 ，以利产生制造加工工具机之制造能力规格需求? (a) LOCUSw; (b) Part Feature Assessment; (c) Process Error Budget; (d) Computer Aided Process Specification (CAPS); (e) 以上皆非; 4.雷射干涉仪可运用於工具机下列何种的量测或系统校准工程上? (a) 轴向线性位移之定位精度: (b) Yaw偏角误差校正; (c) Pitch偏角误差校正; (d) 导螺杆之背隙大小; (e)以上皆是; 5.在工具机轴向线性位移之定位测量时，因量测轴与被测量轴两者之间 相互无法重合时，定位量测所产生的误差，一般被定义为何: (a) 线性定位误差; (b) 余弦误差; (c) Pitch误差; (d) Roll误差; (e) 以上皆非; 6.Precision对精密测量仪器很重要，若以射箭来比喻，下列何者之形容 较为正确: (a) 箭着点与靶心的距离大小; (b) 多个射箭点之平均位置与靶心的距离; (c) 多个箭着点偏离靶心的距离平均值; (d) 多个箭着点之间的散乱程度; (e) 以上皆是; 7.量测精度要求在10-0.1um之量测仪器目前尚在发展中，以致迄今可获应用的 量测仪器仍然较少，此范围之量测可称为: (a) 巨观等级(Macro scale); (b) 奈米等级(Nano scale); (c) 微米等级(Micro scale); (d) 介观(Meso scale); (e) 以上皆是; 8.一般定义的Nanometrology之量测范围应该在: (a) 0.1-10nm; (b) 10-100nm; (c) 100um以下; (d) 100um-1mm; (e) 0.1-100nm 9.对一个具有三轴正交座标系之工具机而言，其体积误差之项目一共有多少项? (a) 12; (b) 21; (c) 9; (d) 26; (e) 以上皆非; 10.目前工具机在定位感测上，大部分乃利用何种感测器来进行感测: (a) 电容式: (b) 线性可变位移感测器(LVDT); (c) 雷射聚焦量测原理; (d) 光学尺; (e) 以上皆非; 二、简答题(66%) 1.有关工具机之液静压轴承: (a)为何液静压轴承在精密工具机中扮演了一个重要角色(亦即，相对滚珠轴承， 液静压具有的特点)，请简述之。 (8%) (b)简述液静压轴承中之节流器(orifice)的功能为何。 (8%) 2.有关CNC工具机之控制器: (a)控制器的功能为何? 请列举其中的三个功能。 (9%) (b)何谓编码器? 请简述之。 (5%) 3.有关工具机之动态特性与控制: (a)若在切削时发生振动，请问要如何判断该振动是强制式振动(forced vibration) 或者是自激式振动(self-excited vibration)? (6%) (b)精密的工具机需要良好的地基，请问地基的目的为何? 又，请简述地基的原理 与实务上的做法。 (8%) (c)在分析工具机切削的稳定性时有所谓的"方向因子"(directional factor)， (i)请问何谓方向因子(亦即，其目的为何?) (ii)请指出一个方向因子应用的实例。 (8%) (d)工具机於切削时发生的颤振(chatter)最有可能是因为再生式的效应 (regenerative effect)导致的自激式振动， (i)请简述何谓再生式效应的颤振， (ii)从再生式效应的观点，请指出一种可以抑制颤振的方法。 (8%) (e)以冲击鎚与感测器(hammer kit)求取工具机的结构之动态特性，於冲击鎚的前端 会锁上不同的冲击头(cap)。请简述为何有时我们会用比较软如塑胶的冲击头，有 时则用比较硬如硬钢的冲击头。 (6%) --

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