國立成功大學「邁向頂尖大學計畫」
延攬優秀人才工作報告表
NCKU’s “Aim for the Top University Project”
Work Report Form for Distinguished Scholars
□續聘continuation of employment ■離職resignation
100 年 7 月 13 日更新 受聘者姓名
Name of the Employee 鄭嘉敏 男
Male
聘 期 Period of Employment
from 101 年(y) 01 月(m) 01 日(d) to 101 年(y) 01 月(m) 31 日(d) 研究或教學或科技研發與
管理計畫名稱 The project title of research,
teaching, technology development and management
機器人雷射輔助微銑削製 程能力改善之研究
計畫主持人
（申請單位主管）
Project Investigator (Head of Department/Center)
王俊志 (李永春)
補助延聘編號
Grant Number HUA - 3- 3-032
一、 研究、教學、科技研發與管理工作全程經過概述。（由受聘人填寫）
Please summarize the entire research, teaching, or science and technology R&D and management work process (To be completed by the employee)
受延攬人之研究工作主要內容及全程經過概述。
1.研究室及研究設備之建置：協助有關機台組裝、機台空間誤差量測、切削測試等 研究設備之建置
2. 協助研究計畫之推行及進度之追蹤：協助指導執行本計劃之研究生進行相關主題 之研究並安排時間與相關研究生討論進度以掌握計畫之執行進度
3. 協助計畫主持人進行研究：協助計畫主持人進行有關刀具磨耗特性曲線、延性切 削的臨界切深、微銑削加工製程能力之評估等研究
二、研究或教學或科技研發與管理成效評估（由計畫主持人或單位主管填寫）
Please evaluate the performance of research, teaching or science and technology R&D and management Work: (To be completed by Project Investigator or Head of Department/Center)
(1)是否達到延攬預期目標？
Has the expected goal of recruitment been achieved?
受延攬人依計畫進度完成 1.完成最小切屑厚度之估測
2. 延性切削的臨界切深知預測模式 3. 建立銑削力模式
已達到預期目標
(2)研究或教學或科技研發與管理的方法、專業知識及進度如何？
What are the methods, professional knowledge, and progress of the research, teaching, or R&D and management work?
受延攬人主要利用捲積銑削力模式來辨識銑削阻抗，這個模式首先根據微分幾 何來推導切刃元素上的微銑削力，隨後依序在時域中建立單刃銑削力模式以及多刃 銑削之總銑削力模式，在建立單刃銑削力模式的過程中利用第一個捲積表示式整合 了徑向切削參數以及軸向切削參數並且利用第二個捲積表示式來建立多刃銑削之 總銑削力模式，如圖一所示：
2 ( )
f
Convolution
convolving
p
p
p
1( ) f ( )
ts
圖一： 捲積銑削力模式
經由捲積定理以及傅立葉分析，可以獲得頻域的銑削力模式，在頻域的模式中，
可以將一般刀具幾何參數以及切削條件整合成一個統一的解析式來表示總銑削力 的傅立葉係數。受延攬人將微銑削的局部切削力依據最小切屑厚度分成兩種情況來 考慮：
1. 切屑厚度大於最小切屑厚度時：
, dh k dh t k
dft ts c tp dfr krsktstcdhkrpktpdh, dfa kasktstcdhkapktpdh
2. 切屑厚度小於最小切屑厚度時：
2 p,
tp tp
t k dh k A
df dfr krpktpdhkrp2ktp2Ap, dfa kapktpdhkap2ktp2Ap
由於本研究所使用的銑削力模式具有解析的特性，因此可以根據實驗所量測到 的銑削力來辨識最小切屑厚度。
受延攬人的研究結果說明了當切屑厚度小於最小切屑厚度時並沒有移除切屑厚 度的機制，而且犁切力反而比傳統的犁切力模式還要大，這也說明了為什麼微銑削 製程中採取保守的切削條件反而會加速磨耗而降低刀具壽命的原因。
此外，受延攬人根據矽的臨界切深實驗結果及切削參數算出刀具因子，根據此 一刀具因子可用來預測切削其他材料的臨界切深。
受延攬人另利用 Fourier 傳導定律來推導溫度分佈場並利用熱傳模式來決定雷 射功率、雷射光照射位置、雷射頭與工件的相對移動速度使其符合使用者希望材料 移除區所要達到的溫度。其次為了瞭解加熱溫度如何影響材料的剪切強度以及評估
雷射輔助加工對於改善刀具壽命以及表面精度的影響效益。
受延攬人利用以上之研究方法已分別達成以下之研究進度：
1.完成最小切屑厚度之估測
2. 延性切削的臨界切深知預測模式 3. 建立銑削力模式
上述之成果對本計劃之執行甚有助益。
(3)受延攬人之研究或教學或科技研發與管理成果對該計畫(或貴單位)助益如何？
How have the research, teaching, or R&D and management results of the employed person given benefit to the project (or your unit)?
1.受延攬人於補助期間協助計畫主持人帶領研究生完成研究計畫，也提出一些解決 微銑削加工問題的方法，對本系學術研究的提升有所助益。
2.受延攬人的研究成果使本計畫的執行有更明確的理論依據
3. 受延攬人的研究成果具有可延伸性，使參與計畫之研究生可再推廣而發展出新的 研究方向。
(4)受延攬人於補助期間對貴單位或國內相關學術科技領域助益如何？
How has the employed person, during his or her term of employment, benefited your unit or the relevant domestic academic field?
受延攬人於補助期間對相關學術科技領域做出以下貢獻：
1. 受延攬人提出了一個在延性切削狀況下預測臨界切深的方法 2. 受延攬人提出一個可以估測最小切屑厚度的方法
3. 受延攬人提出一個銑削力模式可用來解釋各項切削參數對銑削力的影響 4. 受延攬人提出一個可以線上量測刀具磨耗的方法
本研究預期可以提升微銑削加工之技術應用，包含提高材料移除率、刀具壽命及 改善工件之表面粗糙度，對於國家發展航太、電子以及生醫產業之微零組件之精 微加工技術甚有助益。在學術上可以增進瞭解微銑削加工之熱傳模式、銑削力模 式、刀具壽命與斷裂模式以及製程最佳化之規畫。
(5)具體工作績效或研究或教學或科技研發與管理成果：
Please describe the specific work performance, or the results of research, teaching, or R&D and management work:
1. 人才培育：
協助指導碩士生盧書和、蘇家賦、劉勝峯進行碩士論文研究 2. 論文著作：
Zheng, C. M. and Wang, J. J., “Fourier Analysis of Milling Force for General Helical Cutters via Space-time Convolution, Part 1: Model Development” submitted to International Journal of Machine Tools & Manufacture.
Zheng, C. M. and Wang, J. J. and, “Fourier Analysis of Milling Force for General Helical Cutters via Space-time Convolution, Part 2: Applications for Common Cutters and Model Validation” submitted to International Journal of Machine Tools &
Manufacture.
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H. N. Chiang, P. W. Ko, J. J. Wang and C. M. Zheng, “Micro Machining of Single Crystalline Silicon Using Biaxial Vibration with Adjustable Phase and Amplitude”
ICOMM, 2012, Chicago.
Zheng, C. M. and Wang, J. J., “Formulation of Worst Spindle Speeds Considering Stability in End Milling” ICAM, 2012, Taipei.
Zheng, C. M. and Wang, J. J., “Formulation of the least stable Spindle Speeds for chatter in End Milling”,Journal of Advanced Material Research, in pressed.
(6)是否續聘受聘人? Will you continue hiring the employed person? □續聘Yes ■不續聘No
※ 此報告表篇幅以三～四頁為原則。This report form should be limited to 3-4 pages in principle.
※ 此表格可上延攬優秀人才成果報告繳交說明網頁下載。
This report form can be downloaded in http://scholar.lib.ncku.edu.tw/explain/
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