機械製造考古題｜歷屆國考試題彙整

有關半固態壓鑄（Semi-solid die casting）製程，請回答下述問題。（25 分） ⑴半固態壓鑄的工作原理。 ⑵半固態壓鑄的優點與缺點。 ⑶實際應用的產品。

利用平板輥軋製程（Flat-rolling process）製作產品可能出現皇冠形 （Crown）現象，請回答皇冠形的可能成因及對策。（20 分）

切削溫度（Cutting temperature）是影響刀具壽命、切削品質與加工效率 的關鍵因素之一，請回答下述問題。（20 分） ⑴切削溫度產生的原因。 ⑵切削溫度對刀具壽命的影響。

目前市面上電動車的底盤、電池殼、散熱器、後車廂蓋普遍使用摩擦 攪拌焊接（Friction Stir Welding, FSW）進行接合，請說明下述問題。 （20 分） ⑴FSW 的工作原理。 ⑵相較於電弧焊接，FSW 的優點。 ⑶FSW 的應用。

市面上很多手機鏡頭框、轉軸、連接器端子、筆電鉸鍊、智慧手錶零件 等3C 電子產品普遍使用金屬射出成形（Metal Injection Molding, MIM） 製造，請回答下述問題。（15 分） ⑴MIM 的工作原理。 ⑵MIM 須注意事項。

金屬鑄造製程作業之熔融金屬流動性（fluidity of molten metal）為影響鑄 造品質之重要因素，請詳細說明下列問題： 請說明何謂鑄造作業熔融金屬流動性？（7 分） 影響金屬鑄造作業之熔融金屬特性為何？（8 分） 鑄造參數（casting parameters）對於鑄造作業流動性及熱特性影響 為何？（10 分）

研磨（abrasives）加工作業是磨削及平坦化常見的加工技術，請詳述回答 下列問題： 請說明研磨加工的磨削作用原理為何？（8 分） 一般傳統車床及銑床加工藉由車刀或銑刀進行材料移除，請說明研磨 加工在砂輪及工件特性上與車削和銑削之差異為何？（10 分） 請說明磨粒大小如何表示？其對於研磨加工之影響為何？（7 分）

輥軋，又稱輥製（rolling）或壓延，為工業界大量使用之機械製造塑性成 形加工技術，請詳述回答下列問題： 請說明何謂輥軋？（10 分） 分別說明熱輥軋及冷輥軋之區別，及其對加工工件品質特性之差異性 為何？（15 分）

粉末射出成形（powder-injection molding）製程為當今很成熟的成形技術， 請詳述回答下列問題： 何謂粉末射出成形（powder-injection molding, PIM）技術？（7 分） 粉末射出成形相較於傳統粉末冶金技術之優缺點為何？（10 分） 燒結（sintering）為粉末冶金成形重要製程步驟，請說明影響燒結效果 的主要製程參數有那些？（8 分）

半固態鑄造（semi-solid casting）可分為觸變鑄造（thixocasting）和流變 鑄造（rheocasting）兩大類，請回答下列問題： 分別說明兩者的工作原理。（10 分） 比較兩者的同異點，並說明是否具再利用的特點。（15 分）

液壓成形（hydroforming）是金屬成形（metal forming）的重要成形方法 之一，請回答下列問題： 說明什麼是板材液壓成形（sheet hydroforming）。（5 分） 說明板材液壓成形的特點。（10 分） 在管材液壓成形（tube hydroforming）過程中，說明端塞（end plug） 向內移動的目的為何？（10 分）

CNC 車床使用碳化鎢刀具（Tungsten carbide tool）車削勃氏硬度130 BHN 的普通中碳鋼，圓桿一次車削從直徑45 mm 車削至43 mm，選用的表 面切削速度和進給率分別為150 m/min 和0.15 mm/rev，切削普通中碳鋼 的單位馬力為3.8610-4 HP/(mm3/min)。請計算： 主軸轉速（spindle speed）。（5 分） 材料移除率（material removal rate）。（10 分） 刀具需求馬力（required horsepower at cutter）。（5 分） 馬達需求馬力（required horsepower at motor）。（5 分）

摩擦攪拌銲接（friction stir welding, FSW）應用在電動車電池殼的接合， 確保殼體的水密性，請回答下列問題： 摩擦攪拌銲接的工作原理。（10 分） 摩擦攪拌銲接的優缺點。（10 分） 摩擦攪拌銲接與摩擦銲接有何不同。（5 分）

使用鼻尖半徑（nose radius）為1.5 mm 之單鋒車刀（single-point tool） 在車床加工一直徑100 mm 圓柱之金屬工件成為直徑99 mm，加工過程 使用動力計（dynamometer）所量得在切削速度（cutting speed）方向 的切削力（cutting force）為2,500 N，加工主軸轉速（spindle speed）為 400 rpm，切削進給率（feedrate）為200 mm/min。 估算此切削功率（power）。（10 分） 估算切削之體積移除率（material removal rate）。（10 分） 僅考慮幾何因素（geometric factor）情況下，估算理論的工件平均表面 粗糙度。（5 分）

一金屬板厚度26 mm、寬度250 mm、長度1 m，經由平板輥軋（flat-rolling process）加工為厚度22 mm、寬度增加3%，輥輪半徑（roll radius）為 400 mm，金屬板進入輥軋速度（entering velocity）為25 m/min，金屬板 在輥輪間隙內的平均真實應力（average true stress）為350 MPa，摩擦係 數為0.12。 估算此平板輥軋金屬板之出口速度（exiting velocity）。（5 分） 估算此平板輥軋所需之平均輥軋力（rolling force）。（10 分） 估算此平板輥軋之最大拉伸量（maximum draft）。（5 分）

有關電阻點焊製程： 說明電阻點焊（resistance spot welding）加工程序。（10 分） 寫出電阻焊接之熱量（heat）與電流（current）關係。（5 分）

有關脫臘鑄造製程： 說明脫蠟鑄造（lost-wax casting or investment casting）製作程序。 （14 分） 說明脫蠟鑄造優點與缺點。（6 分）

有關積層製造製程： 說明積層製造（additive manufacturing）或稱3D 列印（3D Printing） 的優點與缺點。（8 分） 說明金屬雷射燒結（Selective Laser Sintering, SLS）積層製造的製作程 序與原理。（12 分）

請推導算出將初始直徑為10 mm 的線材抽製成直徑為8 mm 的線時， 線材所經受的總應變，（10 分）所需的軸向抽製負荷。（15 分）可 忽略線材與眼模間的摩擦，並假設線材為均勻變形，且應力σ 與應變ε 具有σ = 500ε0.25 MPa 的應變硬化關係。

請推導算出將初始直徑為36 mm 的板材深引伸（deep drawing）至直徑 為d1 的杯狀物時，其理想可深引伸的杯狀物最小直徑d1（10 分）及其 所需的最大深引伸負荷。（15 分）可忽略板材與模具及沖頭（punch）間 的摩擦，並可忽略板材流經模具圓角因彎曲（bending）與反彎曲 （unbending）變形所需的塑性應變功；另假設板材為均勻變形、且厚度 1 mm 不變，以及為降服強度（yielding strength）為150 MPa 的理想塑性 （ideally plastic）材料，並遵循Tresca 降服準則（yielding criterion）。

請推導算出一正交切削（orthogonal cutting）過程中，其所需的功 率，（15 分）剪切面（shear plane）上的剪應變（shear strain）與剪應 變率（shear strain rate）。（10 分）已知切屑厚度0.4 mm、切屑寬度6 mm、 切削速度3 m/s、刀具斜角（rake angle）10°、切深（depth of cut）0.2 mm、 剪切面上剪切區（shear zone）厚度0.02 mm，並從動力計（dynamometer） 所量得在切削方向的切削力（cutting force）為2,700 N 與垂直方向的推 力（thrust）為810 N。

欲於金屬塊上以電子束（Electron Beam）切出深0.05 mm、寬0.05 mm 的溝槽，已知電子束平均傳輸的加工功率為6.3 W、電子束移動速率為 100 mm/min，該金屬密度為20 g/cm3 且其由常溫至氣化每單位質量所需 的總能量為6,300 J/g，求該加工效率；（5 分）若電子束以脈衝寬度20 µs、 頻率50 Hz 的脈衝照射，且電子束的直徑約等於溝槽寬度，求該加工法的 能量密度。（5 分）若該金屬塊另以電化學加工出直徑25 mm、深100 mm 的孔，已知在電極工件間饋以直流電壓20 V、電流1,000 A，電極側壁 經絕緣處理，金屬電化學溶解價數6、金屬原子量185 g/mol、法拉第常 數（Faraday constant）96,485.33 C/mol、亞佛加厥數（Avogadro constant） 6.02214 ×1023 mol-1，求該加工材料移除率（material removal rate）；（5 分） 若電解液每單位面積的電流密度（current density）150 A/cm2，求電極的 進給速率，（5 分）此外若電解液的電阻係數（resistivity）為4 Ωcm、電 流效率（current efficiency）0.85，求電極工件間的間隙。（5 分）

109年專門職業及技術人員高等考試建築師、32類科技師 （含第二次食品技師）、大地工程技師考試分階段考試 （第二階段考試）暨普通考試不動產經紀人、記帳士考試、 109年第二次專門職業及技術人員特種考試驗光人員考試試題 等 別：高等考試 類 科：機械工程技師 科 目：機械製造 考試時間：2小時 座號： 不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。 本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。 切削學包含不同刀具對不同材料的切削製程： 試說明常用刀具材料之高溫硬度（red hardness）對金屬切削（metal cutting）之影響，請以銅合金與模具鋼為例，分別說明適用的刀具材 料及選擇考慮因素。（15 分） 請以示意圖說明切削力學常用的正交切削（orthogonal cutting）假設， 與二維刀具切削之傾角（rake angle）與餘隙角（relief angle）之定義。 （10 分） 鑄造（casting）與壓鑄法（die casting）製程應用廣泛： 試說明大型龍門型工具機底座（frame）鑄件常用的石墨鑄鐵材料特性 及其適用的翻砂鑄造（sand casting）方法及流程。（15 分） 試說明薄型筆記型電腦外殼常用的鎂鋁合金適用的壓鑄法製程，與一般 水五金之鋅合金壓鑄法有何差異？（10 分） 試說明金屬擠製（extruding）與深抽拉（deep drawing）製程方法（20 分）， 請各舉出兩種工業產品。（5 分） 試說明一般工業塑膠材料種類（5 分），並以電視遙控器之電池蓋外殼為 例，說明一般工業塑膠射出成型（injection molding）製程（10 分）及射 出成型模具設計之主要考慮因素。（10 分）

請試述單晶金屬結構 某材料試片（4130- 軸拉伸曲線如下，請 至永久變形所需之能 予計分。）（12 分）

金屬3D 列印為目前 基本原理，其相較於 戰。（10 分） 請試述硬焊（blazin 用對象。（10 分） 200 180 0 20 40 60 120 140 80 100 160 0 (a) Stress (ksi) 門職業及技術人員高等考試建築 技師（含第二次食品技師）考 試不動產經紀人、記帳士考試 座 試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題 英文作答。 構的優點，如何鑄造以及其形成單 steel 截面積為144 mm2，有效長 請估計在482℃下其楊氏係數， 能量。（請使用公制單位，否則 前重要的非傳統加工技術，請詳 於傳統加工之優勢，以及在製程 ng）以及軟焊（soldering）製程 C) F(24 75 ° ° C) F(93 200 ° ° C) F(204 400 ° ° C) F(316 600 ° ° C) F(427 800 ° ° C) F(482 900 ° ° C) F(538 1000 ° ° 2 4 6 10 8 Strain (10-3) 築師、 考試暨 試試題 座號： 題上作答者，不予計分。 單晶之原理。（8 分） 長度100 mm）之單 以及欲將此試片拉 即使答案正確亦不 詳述金屬3D 列印之 程上目前遇到的挑 程，以及其通常之應 ) ) 1260 1120 980 840 700 560 420 140 280 0 12 Stress (MPa) 1400 1260

請試述何謂切削顫振，並說明如何防治。（10 分） 在預測刀具壽命上，通常採用泰勒（Taylor）關係式。請寫出此關係， 說明每一項的物理意義，並舉例說明改變切削參數對刀具壽命的影響 （請自訂成一個利於估算的數字，利用該關係式去預測刀具壽命變 化）。（10 分） 試述在切削時，造成刀口積屑的原因及其解決方案。（10 分）

請詳述珠擊以及滲碳法在表面處理上的重要目的。（12 分）

請詳述三次元量床之工作原理與應用。（6 分） 物件加工表面可分為超光面、精切削面、細切削面等。請畫出其表面符 號，詳述其表面狀態，並說明其Ra（算術平均粗糙度）的範圍。（12 分）

試說明在刀具與切削間，以及刀具與工件間的界面上所產生的磨損機 制。（20 分）

試說明電化學去毛邊較傳統機械研磨之優點及其機構與原理。（20 分）

試說明砂模鑄造法中之模型設計須考慮那些裕度？（20 分）

試說明有縫鋼管接縫對接常使用的高週波感應焊接方法及其原理。（20 分）

試說明衝床及壓床的區別及其適合工作。（20 分）

外徑為150 mm 的一圓盤形工件是經由沖剪（blanking）一厚度為3.2 mm 的半硬化冷軋 鋼板而得。若此鋼板的拉伸強度= 445 MPa、剪強度= 310 MPa、拉伸降伏強度= 290 MPa、 剪降伏強度= 160 MPa、沖頭間隙容許因子值Ac = 0.075，試求：（每小題5 分，共20 分） 所需沖模口徑。 所需沖頭外徑。 所需沖剪長度。 所需沖剪力。

抽製（drawing）圓形斷面線材所需應力可以 f o f d A A Y ln tan 1 φ α μ σ ⎟⎠ ⎞ ⎜⎝ ⎛+ = 表示，其中 n K Y n f + = 1 ε (MPa)為實際應變（true strain）ϵ 下的平均流應力（average flow stress）、μ為摩 擦係數、α為原圓形斷面線材進入模具的角度、K為線材的強度係數（MPa）、n為線材的 應變硬化指數、φ 為非均質變形因子（ c L D 12 .0 88 .0 + = φ ， 2 f o D D D + = 、 α sin 2 f o c D D L − = ， Do及Df分別為線材抽製前外徑及抽製後外徑）。若α = 15°、Do = 2.5 mm、Df = 2.0 mm、 μ = 0.07、K=205 MPa、n = 0.20，試求：（每小題6 分，共30 分） 實際應變ϵ。 非均質變形因子φ 。 平均流應力Yf。 所需抽製應力 d σ 。 所需抽製力F。

試述應用高速切削應具備的7 大基本要求。（28 分）

試繪圖示說明放電加工製程參數與加工後工件幾何關係。 以電流（由小變大）為橫軸、工件過切（overcut，由小變大）為縱軸，圖示兩者 的關係。（6 分） 以頻率（由低變高）為橫軸、工件過切（overcut，由小變大）為縱軸，圖示兩者 的關係。（6 分） 以電流（由小變大）為橫軸、表面粗度（由細變粗）為縱軸，同一圖示高放電頻 率下兩者的關係及低放電頻率下兩者的關係。（10 分） ϵ

試比較並說明高速度鋼刀具和陶瓷刀具的切削加工特性。（20 分）

試說明鑄件凝固速度快慢，對鑄件材料表面組織與機械性質有何影響？（20 分）

試比較說明放電加工的脈衝時間長短，對模具表面粗糙有何影響？其原因為何？（20 分）

試說明切削加工時，刀具表面發生的幾個現象：crater wear、flank wear、attrition wear、diffusion wear。（20 分）

試說明何謂copying principle？（20 分）

請分別說明摩擦攪拌焊接（friction stir welding）和一般摩擦焊接（friction welding） 的工作原理（8 分）；並列舉說明兩者之間的三個差異點（12 分）。

真空造模法（vacuum molding）是砂模鑄造（sand casting）的一種造模法，請說明 其工作原理（10 分）；並列舉說明有別於濕砂模鑄造（green sand casting）的五個 特點（10 分）。

在壁厚較小的管子及其他中空截面彎曲和成形時，常發生皺曲（wrinkling）和折疊 （folding）的缺陷，請列出三種可克服該缺陷的方法（6 分）；並說明每種的工作 原理（9 分）。

市面上使用的燒結碳化物（sintered carbides）刀具，依切削級分類為三個基本族 群，即P、M 和K，請說明：每一族群的色碼（3 分）；每一族群的碳化物類 型（6 分）；每一族群適合切削的工件材料（6 分）。

金屬射出成型（metal-injection molding, MIM）已應用在生產精密微小的行動電話元 件，它屬於金屬粉末冶金的壓實和造型作業，請說明MIM 的工作原理（5 分）；並 列舉說明其較傳統壓實方法的五個優點（10 分）。

因具有很好的熱傳導性，鋁散熱器（heat sink）已廣泛應用在電子工業的冷卻和加 熱元件，請列舉目前工業用鋁散熱器的兩種主要製造方法（5 分）；並比較這兩種 方法的五項差異（10 分）。

何謂金屬材料之靜壓力效應（Hydro-Static Pressure Effect）？試舉例說明利用此項 材料特性所被開發出來的加工製程。（10 分）

螺絞輥軋（Thread Rolling）製程，特別是應用迴轉模具之高生產率加工模式，常見 於工業自動化產線，本項加工係為冷輥軋製程：（每小題5 分，共10 分）  請配合圖示說明本項製程特徵及加工原理。  由此引申解說冷作加工（Cold Working）相對於熱作加工法的優點。

您如何判斷給予的工件是用鍛造方法完成，而不是用鑄造製成？甚至有許多機械零 組件，是先鑄造成粗胚後再施予鍛造程序；請列舉說明如是製程規劃的重要考量 點。（10 分）

試說明如何由抽引製程（Drawing）獲得高精度要求的管材。另，不論是大型輸配 電所需的銅線材，或連接電腦周邊極細的電力線，皆利用串列抽引（Tandem Drawing）加工模式製作，請配合圖示說明加工的架構。（10 分）

粉末冶金（Powder Metallurgy）適用於硬質合金的複雜零件，像需求量很高的自潤 軸承、碳化鎢刀具皆是典型應用實例，而逐漸成為具有高度競爭性的製程。請簡要 說明粉末冶金件之生產步驟及其經濟效益。（10 分）

電腦數控加工機（CNC Machine Tool）已廣泛被機械加工業採用；最近發展趨勢更 由數控車床設計，延伸到車銑中心機（Mill-Turn Center ）的開發應用。試闡述這樣 的新設備可以做到那些傳統車床無法完成的加工，並具體說明其效益。（10 分）

引伸製程（Drawing）於金屬成型之鈑金作業，係將平坦的金屬薄板藉伸張成形成 為一中空或杯狀凹型，因此常稱為杯引伸或深引伸（Drawing）：（每小題5 分， 共10 分）  請配合圖示說明本項製程特徵及加工原理。  說明發生杯面曲皺（wrinking）的現象及主要因素。

工業上常需以接合（Joining）技術完成零件之組裝：（每小題5 分，共10 分）  試說明何謂遮蔽氣體金屬電極電弧銲接法（SMAW），及被廣泛運用之原因。  雷射束接技術超越電弧銲接之優勢為何？ 九、壓鑄法（Die Casting）於早期即已發展出來，屬於永久模鑄造法進一步的發展實例， 試以熱室加工及冷室加工兩類壓鑄法分別說明其製程能力及特性。（10 分） 十、請以圖示說明下列名詞：（每小題5 分，共10 分）  精密沖胚（Fine Blanking）  三輥輪軋延（Three-High Rolling）

對於熔融金屬的流動性（fluidity of molten metal），請申論其四種影響因素。（10 分） 請繪圖說明其測試方法。（10 分）

對於冷銲接（cold welding），請申論其銲接原理（5 分）、適用工件材料 （5 分）、重要事項（5 分）及缺點。（5 分）

請繪圖且申論水噴射加工（water-jet machining）之加工原理（10 分）以及其與 磨料-水噴射加工之不同特色。（10 分）

對於平板輥軋（flat rolling）製程中，請繪製接觸弧面上的接觸壓力、摩擦剪應力 以及滑動率（strip slip rate）之分布圖（10 分）、說明前進滑動率（forward slip rate） 之定義。（5 分）

對於摩擦鋸削（friction sawing），請詳述其特徵（10 分）以及工件材料。（5 分） 六、請詳述在金屬粉末的混合過程（blending）中，添加潤滑劑的原因（5 分）以及 其具有引起爆炸危險的原因。（5 分）

試說明刀具材料的硬度與熱硬度的差別及其與切削速度的關係。（20 分）

切削加工的材料去除機制有「延性破壞」和「脆性破壞」兩種，試從切削觀點說明其有 何不同，並列舉2 種方法說明如何使「脆性破壞」轉變為「延性破壞」。（20 分）

放電加工是模具製造的重要方法之一，試比較說明其材料去除機制及加工表面形態 與切削加工有何不同？（20 分）

均壓是影響粉末燒結品質的重要因子，試說明冷均壓法（CIP）與熱均壓法（HIP）， 並比較其優缺點。（20 分）

試比較電解加工與放電加工的優缺點，請列舉五項。（20 分）

試說明離心鑄造法（centrifuge casting）及其優點。（20 分）

試比較說明熱鍛（hot forging）及冷鍛（cold forging）所使用的溫度及其優缺點。 （20 分）

試說明高速鋼刀具（high speed steel tool） 執行切削加工的優缺點。（20 分）

試比較說明採用純水或煤油對碳鋼材料進行放電加工的優缺點。（20 分）

試說明珠擊法（shot-peening）及其對工件表面的影響。（20 分）

以鋁合金輪圈為例，其可以壓鑄（Die casting）或擠壓鑄造（Squeezing casting）或 旋鍛（Rotary swaging）等方法製造，請說明上述三種方法之製程。並比較該三種方 法之優、缺點。（30 分）

說明電漿電弧焊接方法（Plasma arc welding）之焊接原理及焊接裝置。並比較移轉 式電弧（transferred arc）與非移轉式電弧（non-transferred arc）在電路裝置上之差 異。（20 分）

有那些因素會造成切削刀具的破損？於切削中產生刀口積屑（Built-up edge, BUE）， 對於切削有何影響？並說明於切削中消除刀口積屑（BUE）之方法。（20 分）

在粉末冶金（Powder metallurgy）製程中，試說明燒結（sintering）程序之目的及對 於粉末冶金件金相組織之影響。（20 分）

試說明何謂公差（tolerance）？何謂裕度（allowance）？（10 分）

製作砂模時必須設計和配置金屬液流入模穴之前的流路系統（gating system），試 列舉流路系統所包含的要項及應遵守的原則。（20 分）

試繪製板材在輥軋加工（rolling）過程中，輥輪與板材接觸弧上之壓力分布與剪力 分布的模式圖，並且求出減縮比（reduction ratio）及前進滑動（forward slip）。在 此設板材的厚度和速度，於輥軋前分別為Ho 和Vo，於輥軋後分別為h 和v，輥輪 的周速為Vr。（20 分）

針對焊條之焊藥塗層的功用，試列舉10 項。（20 分）

大多數薄金屬板之引伸加工（drawing）都需要雙動作的壓機（press），試繪圖說明 衝頭與模具（含胚料）之結構圖以及加工程序。（10 分）

試說明自潤式軸承之製造程序。（10 分）

試繪製槍鑽頭（gun drill）或者深孔鑽頭（deep drill）之結構圖，並另說明孔加工品 質的優點。（10 分）

試繪圖說明放電加工（electrical discharge machining）之材料去除機制以及如何加工 四角和六角形孔。（10 分）

請說明並比較殼型法（Shell Molding Process）與二氧化碳型硬法（CO2 Moldhardening Process）。（20 分）

欲製造雙金屬（雙相）材料之輥輪（例如：表層具耐磨性，心材具韌性），可採用 何種鑄造方法？並說明其製程。（15 分）

金屬管（pipe and tube）是常用的機械元件，請說明3 種製作金屬管的方法。（每種 6 分，共18 分）

何謂精密鍛造（precision forging）？欲獲得精密鍛件，應考量那些製程參數？（15 分）

若要將鋼板沖壓成V 字形，需要適當的沖壓設備，請繪圖說明該設備中的沖頭、模 座與鈑金圖。（5 分）

簡述搪磨（honing）、研磨（lapping）、精磨（superfinish）和化學機械研磨 （chemical mechanical polishing）等四種精密加工方法之加工原理及應用狀況。 （20 分）

請說明熔接（Welding）、鉛錫焊接（Soldering）及焊接（Brazing）。（各4 分，共 12 分）

針對下列之狀況，請說明可能之原因。（每小題5 分，共20 分） 切削後之工件表面粗糙。 切削時發生顫振（chatter）。 鑽孔時鑽頭發生斷裂。 輪磨時工件發生燒焦現象。

請以流程說明粉末冶金由製造粉末到零件成形的全部過程。（10 分） 六、請繪一個車刀，並在其上標出： 主切刃（4 分） 刀腹（flank）（4 分） 後斜角（back rake angle）（4 分） 側斜角（side rake angle）（4 分） 側離角（side relief angle）（4 分） 並請寫出：材料移除率（material removal rate）的計算公式（5 分） 七、請繪圖說明電化學的加工原理。（10 分）

簡述半固態成型（鑄造）法（semi-solid forming or casting）之製程原理。並敍述流 變模鑄法（thixo-molding，或稱半固態射出成型法）之製程。（15 分） 六、試比較塑性加工（如：鍛造、擠製）、切削加工（machining）及鑄造（casting）等 三種機械製程之優點及缺點。（15 分）

快速原型（Rapid Prototyping）製程在鑄造工業上之應用愈來愈普遍，請列舉二個快 速原型（RP）在鑄造應用上之例子加以說明製程整合的特性及優點。（10 分）

兩片式鋁罐（如啤酒及各式飲料）之成型製造，其中主要罐體由圓形鋁鑄板胚料逐 步引伸完成，由於罐體的特殊性，在製程上有必要配合Redraw 的步驟，試說明相 關的考量及可予實施的種類並圖示之。（10 分）

汽缸連桿（Connecting Rod）、曲柄軸（Crank Shaft）等機件之製作，可由不同之方 法達成所設計外形之需。若你決定以模鍛製程來執行而捨棄鑄造的方式，考慮的因 素為何？請敘述原因，並概要說明其鍛造流程。（10 分）

試闡述下列各題： （每小題5 分，共20 分） 電子束焊接法（Electron Beam Welding）之特點。 單晶（Single Crystal）矽棒鑄造法。 無心研磨（Centerless Grinding）加工。 螺紋件（Threaded Parts）以滾軋製造（Rolling）與車製（Machining）之辨識與比 較。

金屬加工製程基本上可粗分為冷作（Cold Working）、熱作（Hot Working）以及溫作 。舉例而言，鋅（Zn）以室溫進行塑性加工，是屬於熱作範圍；而鎢（W）金屬製 程上規劃在 1100℃區域加工，則被歸於冷作類。請解釋這三類加工應如何區別？ 並以熱作為例分析其優點及限制。（10 分） 六、近幾年來，國內3C 產品之市場頗為蓬勃，如筆記型電腦、大哥大手機、數位相機⋯等 之殼體及相關零組件。就你所知，這些零件之材料選用及製造方法有那些？（10 分） 七、何謂高能量密度（High Energy Density）焊接方法？就你所知，包含那些焊接方法 ？試就其中任一種方法詳細說明其焊接原理及操作程序。（10 分） 八、各種金屬加工製程之中，以材料移除法為機制之切削加工是相當重要的一環。在實 務上因切削經濟的考量，針對切削速度而言有所謂高效率加工範圍（High-efficiency Machining Range），請就此具體說明之。（10 分） 九、試闡述粉末冶金（P/M）的特殊製程能力，以及相關的製程限制。（10 分）

試就單鋒刀具（single point tool）之刀具材料、刀具幾何形狀及切削條件等方面， 說明欲得到較佳工件精度之作法應如何?（20 分）

請說明下列各名詞的意義：（每小題5 分，共20 分） 正常化 斷屑器 群組技術 P 管制圖