臺灣博碩士論文加值系統

本論文研究主要在比較分析不同加工法所得到的工件表面之表面形貌，同
時建立各分析方法比較結果之參考，以有效的對工件表面量測評估及改善
製程所得之加工面。研究中探討三種各具特性的表面形貌分析方法：
Motif點資料過濾法、快速傅利葉轉換法及碎形維度法。其中Motif方法是
一種點資料簡化的處理方法，具非固定截斷值的分析技巧；快速傅利葉轉
換法是利用表面組織頻率特徵的差異，進行表面頻率分析的技術；碎形維
度法是經由變分法的計算，得到表面組織在某種自我相似程度及複雜度的
碎形特性。在加工面的製造方法上，則選擇銑切、磨削與放電加工三種加
工面進行分析。經由對三種加工面的實作分析，得到二維Motif方法之參
數值及表面形貌特徵點位置；三維表面形貌判別程式則能得到表面特徵點
位置與類型；頻譜分析方法利用FFT計算方法並配合Hanning Window原理
，得到不同加工面之表面頻率特性；碎形維度法則以變分法來計算碎形維
度值之原理與程式。分析結果發現三種加工面碎形維度值分佈沒有重疊，
藉此特性可作為加工面的製程識別，同時以工程實驗設計分析後，發現放
電加工法之電流值與電壓值會影響其碎形維度值。最後在傳統粗糙度值與
分析結果的相關性比較，得到放電加工法之最大波峰波谷差Rmax分別與
Motif平均高度R值有正相關係數0.995，同時與碎形維度值D有-0.7583的
負相關係數，利用此相關性，可得到表面形貌參數間的關係函數，使參數
間關係更為明確。將來可進一步找出其他相關性，並發展分析方法之整合
環境，以完整呈現表面形貌特性。

This research aims to compare and analyze the surfacetopography
of machined surfaces by some topography analysis methods: Motif
Filter Method (MFM), Fast Fourier Transform (FFT) method, and
fractal dimension method (FDM). The MFM is a data reduction
technique with optimal cutoff lengths. The FFT method
characterizes the frequencies of acquired machined surfaces.
The FDM is used to find the self-similarity and complexity of
machined surfaces. Also, three machining processes are
considered as milling, grinding, and EDM processes.In this
research, the Motif parameters are calculated and the geometric
characteristics of machined surfaces are obtained by the MFM.
FFT method with Hanning window is applied to find the
composition of surface frequencies. For FDM, estimation of
fractal dimension by the variation method has been established.
Distributions of fractal dimensions of different group of
machined surfaces have been shown not overlapping, and this
property can be used to identify the machining processes. With
experimental design, the voltage of EDM processes is found
significant to the fractal dimension of EDMed surfaces.