上銀碩士論文獎 得獎作品摘要 |上銀科技

上銀科技為鼓勵大學青年投入機械工程研發創新，厚植台灣機械

產業競爭優勢，自2004年起創辦『上銀科技機械碩士論文獎』，

每年經費高達1,000萬元，備受國內機械業與學術界重視及讚譽，

已被譽為機械業的「諾貝爾獎」。以下為本報摘錄得獎精彩論文

。

工具機與零組件特別獎「以即時網路為基的控制系統研製以串並

聯機構為實現例」國立成功大學製造工程研究所研究生李朝修，

指導教授陳響亮博士。

電腦工業的發達，PC-Based控制應用成為自動化控制領域的常見

控制架構，自動化業開始導入即時網路技術於伺服傳輸介面上，

該文在探討即時網路的優缺點與驗證。

該論文採用日本三菱電機的SSCNet技術來從事運動控制，並利用

工研院EPCIO技術從事遠端輸出入控制，來建構具嵌入式與分散

式優點的控制系統硬體架構，該實驗重點放在即時網路伺服介面

特有的省配線與抗干擾、具高解析度的控制命令與回授、驅動器

參數管理與即時修改等，這些特點有助於未來高階性能控制器的

研發。

工具機與零組件特別獎「創新進氣結構氣浮平台的設計與分析」

國立清華大學動力機械工程學系熱流組研究生廖家宏，指導教授

楊鏡堂博。

該文在設計高穩定度及高抗震性氣浮平台，提出創新進氣結構設

計，特點在節流器及氣袋的結合使用，氣體流經節流器形成壓力

降，當承載高度改變時流阻會產生變化，節流器可根據外部負載

變化，自行調節氣墊層內壓力，以提昇平台抗震效果。

實驗進行承載高度量測進而與模擬結果相互比對，得知模擬結果

趨勢正確。該文設計三種創新進氣幾何結構，NPAT2節流器孔徑

與氣袋深度最大；NPAT次之，NPAT1最小。

工具機與零組件特別獎「工具機扭力馬達最佳設計與最佳控制波

形的研製」國立台灣大學機械工程研究所研究生楊士進，指導教

授陽毅平博士。

對多軸工具機來說，馬達本體主宰整個機械傳動系統，該論文研

發的新型直接驅動工具機扭力馬達將超越傳統工具機加工的限制

，進而提升工具機的伺服性能以方便產品的大量生產。

本論文研究目標在於完成一個完整的直驅式工具機馬達設計與製

造流程。從設計觀點，由建立扭力馬達的設計方程式開始，利用

最佳化程式針對特定的目標和規格需求來提升馬達的性能。根據

馬達雛型的製作和測試結果，提出的設計流程可優化馬達各部特

性，性能亦符規格要求。

工具機與零組件特別獎「非正交型車銑複合虛擬工具機運動模擬

系統發展」成功大學機械工程學系研究生吳錫章，指導教授李榮

顯。

面對複雜形狀工件，若在車銑複合工具機上完成所有加工工序，

可減少夾持次數，能有效的提高加工速率與產品精度。由於機台

構型複雜，應用虛擬實境技術於車銑複合虛擬工具機運動模擬系

統上，可避免機台發生干涉情形並可檢視產品加工情況，以評估

其可製造性。

該文以視窗程式為架構，使用OpenGL作為視窗顯示畫面，發展出

讓使用者以操作介面選擇工具機構型並建構出車銑複合虛擬工具

機模擬系統。最後以一車銑複合工件，透過本文所提出之方法來

呈現虛擬工具機建構流程以及車銑複合工具機加工時的運動模擬

，並利用VRICUT實體切削模擬軟體驗證系統後處理轉換的NC程

式。

工具機與零組件特別獎「一個旋轉軸及兩個線性軸同動的輪廓誤

差分析」研究生：中正大學機械工程學系林宗翰，指導教授林榮

信博士。

增加旋轉軸後的多軸工具機雖然有許多優點，但含旋轉軸多軸同

動的結果卻產生額外的輪廓誤差進而造成較差的軌跡輪廓精度，

對於現今要求高精度的需求仍是一個必須解決的問題。

該文主要分析工作台傾斜式CNC工具機利用一個旋轉軸搭配兩線

性軸同動時所產生的輪廓誤差，並提出利用控制最大輪廓誤差方

式規劃其刀具路徑，將輪廓誤差限制在使用者自行設定值以下，

該文提出一方法可以精確計算出在滿足輪廓誤差內的最大步進量

，並可將輪廓誤差控制在固定精度需求下，最後透過指令平移方

法更進一步改善含旋轉軸同動之輪廓誤差。

參賽論文研究內容將編輯成光碟供各界索取參閱。有興趣了解參

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