本文針對三軸線性馬達工具機進行研究，以設計一線性馬達工具機為主要研究目標，此機台由四組線性馬達構成，並以龍門型之概念設計。首先利用商用軟體(Pro/E)繪製整機3D構型，再進行機台之結構設計。本機之結構由工作台、支撐座、軌道及底座構成。最後，將結構組合成整機，再做整機剛性變形分析。使用的分析軟體是ANSYS Workbench。針對弱結構，改變其設計使結構輕量化且剛性強化。本研究亦以UG建模，再以UG/CAM進行後處理，以獲得加工路徑。將獲得之後處理程式放入一PC-based開放式CNC控制器，進行實作切削。本研究並針對銑削物件之精度來進行一系列之探討。

This thesis investigates the design theory of a gantry type 3-axis linear motor machine tool. The major purpose is to apply a linear motor machine tool into practical machining applications. The developed linear motor machine tool is composed of 4 sets of linear motors. First, the commercial software Pro/E is used to configure and draw the 3D diagram of the structure of the developed machine tool. This structure is composed of working table, base structure, sliding rails and z-axis. The rigidity analysis is performed by using ANASYS Workbench software. For enhancing the strength of the components, the analysis results are very helpful for improving and reducing their weight and increase rigidity. Several CAD models are built by UG in this research, and UG/CAM post processor is also used to generate the cutting path of the created CAD model. The obtained cutting path is then input into a PC-based CNC controller for practical machining tests. A series of discussions about the precision of cutting results are also given in this research.

[1] C.W. Yiou, F.C. Chen, H.S. Yan, “On the Topology and Motion Analysis of Tool Change Mechanisms,” 11th Nat. Conf. on Mech. CSME, Taichung, Taiwan, pp. 257-263, 1994.
[2] 葉文麒, “綜合加工機之構造設計,” 碩士論文, 國立中山大學機械工程研究所, 2000.
[3] 蔡健佑, “高速植晶機之取放機構分析,” 碩士論文, 國立成功大學機械工程研究所, 2006.
[4] 張兆豐, “多功能子母床連結機構之研究,” 碩士論文, 國立成功大學工程科學研究所, 2004.
[5] 劉懿漢, “自行車避震氣墊之分析與製作,” 碩士論文, 國立成功大學工程科學研究所, 2000.
[6] 呂俊弦, “工具機結構設計與動態性能優化,” 碩士論文, 私立中原大學機械工程研究所, 2000.
[7] 阮信、李炳寅, “具高速切削性能之CAM 軟體技術評估,” 技術學刊, 第二十卷第一期, pp. 77-81, 2005.
[8] 陳波, “基於UG與VERICUT的虛擬機床技術研究,” 碩士論文, 大連理工大學, 2005.
[9] 梁欣, “復雜曲面CAD/CAM及數控銑削工藝參數優選的研究,” 碩士論文, 天津科技大學, 2004.
[10] 林龍震, “Pro/ENGINEER Wildfire2.0,” 金禾出版社.
[11] 陳瑞栢, “多齒輪增速系統電腦輔助分析與實作,” 碩士論文, 私立逢甲大學, 2005.
[12] http://www.cadmen.com/sec_page/train/ansys_brief/ansys_brief.htm
[13] 徐永源、丁嘉緯、王信舜, “電腦輔助設計與製造(UG/CAD＆CAM),” 高立圖書有限公司.
[14] 歐燦科技工程團隊, “實戰UG NXII進階攻略,” 全華科技圖書股份有限公司.
[15] 廖銓智等, “順逆銑對表面粗糙度之影響,” 東南技術學院, 2001.
[16] 朱享仁, “線性馬達工具機組裝實務應用與分析,” 碩士論文, 大葉大學機械工程研究所碩士在職專班, 2006.
[17] 鄭旭志, “高效能臥式鑽孔工具機之分析與設計,” 碩士論文, 大葉大學機械工程研究所, 2005.
[18] 陳正恭, “線性滑軌剛性分析與截面設計,” 碩士論文, 大葉大學機械工程研究所, 2005.
[19] 陳福成, “綜合加工機機構之構形合成,” 博士論文, 國立成功大學機械工程學系, 1997.
[20] 黃世光, “多軸工具機之合成與分析,” 碩士論文, 國立成功大學機械工程研究所, 1992.
[21] 黃德言, “工具機結構有限元素分析--靜剛性分析,” 機械工業雜誌, 1997.
[22] 吳碧珠、洪春長, “工具機結構概念設計最佳化,” American Society for Precision Engineering, 1998.
[23] 許晉謀, “高速綜合加工機之結構分析,” 機械工業雜誌, P116-120, 2001.