隨著生產型態的改變，工具機產生的變革包括：加工能力增強、可控制的軸數增多
以及加工精度的提高。對於這些改變，實有必要發展一套方法，以使工具機業者及
使用者能有系統地合成及分析工具機。
本文首先應用特性碼的概念表現工具機外形，再利用座標轉換的特性加以合成工具
機，以建立工具機的型式系統。將此系統應用於具兩個迴轉軸和三個移動軸的五軸
工具機時，可以合成出72組「具有相同功能卻有不同外形架構」工具機的型式系統
。
本文亦應用齊次變換矩陣分析五軸工具機的運動，它不但可以表現工件與刀具間的
相對位置和方位，並可藉反向運動學求得控制工具機運動的軸變數，以製作NC程式
。經由四軸加工機的實驗，驗證了此方法的可行性。
本文也以微分方法，求取工具機位置和方位的誤差，並且以五軸工具機為例加以說
明。此誤差分析不僅提供工具機設計時裕度分配的依據，且是日後工具機誤差補償
的良好模式。
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