機械工程 107 年機械製造學概要考古題

試說明及比較金屬切削（metal cutting）中，常用的高速鋼（high speed steel）、碳化鎢（tungsten carbide）和多晶鑽石（poly-crystal diamond, PCD） 等刀具材料特性。若要加工航太用鈦合金（Titanium alloy），如何選擇 上述何種刀具材料來進行切削加工？請說明原因。（20 分）

一長200 mm、直徑101.6 mm 的1040 中碳鋼棒，欲車製成直徑100 mm，使用邊刃 角（side cutting edge angle）為0°的碳化鎢車刀，以轉速400 rpm 與每轉進給量（feed per revolution）0.2 mm 車削，請計算出下列數值：切深（depth of cut）、切屑截面積、 每分鐘進給量（feed per minute）、加工時間、材料移除率（metal removal rate）。（10 分）

超大型鑄件的製程常使用泥土模（loam molds）以及呋喃模（furan molds）鑄造法， 請分別詳述這兩種鑄模的製程。（20 分）

試說明為何壓鑄法（die casting）中，鋅合金（zinc alloy）常以熱室壓鑄 法（hot-chamber die casting）？鋁合金（aluminum alloy）常以冷室壓鑄 法（cold-chamber die casting）？另試各列舉一種可用上述材料和製程製 成的產品？（20 分）

請分別說明輪磨（grinding）與研磨（lapping）的製程原理與方法。（20 分）

熱劑焊接法（thermite welding）是連續長焊鋼軌（continuous welded rail）的接合方法 之一，請申論其焊接程序。（20 分）

金屬保溫瓶可以深引伸（deep drawing）製作的無縫管製作或以彎板成形 （bending）再銲接的有縫管製作，試說明此兩種製程及成品的優缺點。 （20 分）

請說明金屬鑄造方法中熔消模型（expendable pattern）的製程原理，並說明用以製作 大型鑄件與小型精密鑄件的模型材料與方法。（20 分）

車削圓桿之前，在車床的兩頂心之間必須使用中心鑽在圓桿兩端面的中心預先鑽出 中心孔。為了求得該端面中心點，請繪圖且說明五種求法。（20 分）

試說明汽車鈑金常用電阻焊接（resistance welding）之焊接原理及分類。 若以機械手臂進行電阻焊接，需注意那些原則或限制？（20 分）

請說明雙動（double-action）油壓沖床的目的與用以成形的製造過程。若改以單動 （single-action）油壓沖床，則須佐以其他設備，始能備有與雙動油壓沖床的功能。 請說明使用單動油壓沖床配合該設備的成形製造過程。（20 分）

針對鈑金成形（sheet-metal forming），在板彎曲過程中常發生鈑金回彈的問題，請從 沖頭和模具的設計，列舉且繪圖說明五種減少或消除回彈的方法。（20 分）

試說明一般工業塑膠材料分類之熱塑型塑膠（thermoplastics, TP）與熱 固型塑膠（thermoset plastics, TS）特性有何不同？那類塑膠材料較適合 射出成形（injection molding）？請說明原因。（20 分）

請說明電子束焊接（electron beam welding）的製程原理與方法。（15 分）

請詳述在塑膠等非導體表面鍍上一金屬層之操作程序。（20 分）

請說明磨料流加工（abrasive flow machining）的製程原理與方法。（15 分）