普考申論題
110年
[機械工程] 機械製造學概要
第 二 題
📖 題組：
二、(一)何謂比切削能（specific energy in metal machining）？其會有尺寸效應嗎？若有，是如何改變呢？（8 分） (二)為什麼磨削的比切削能值較車削、銑削等加工高得多？（12 分）
二、(一)何謂比切削能（specific energy in metal machining）？其會有尺寸效應嗎？若有，是如何改變呢？（8 分） (二)為什麼磨削的比切削能值較車削、銑削等加工高得多？（12 分）
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (二)
為什麼磨削的比切削能值較車削、銑削等加工高得多？（12 分）
思路引導 VIP
本題要求比較磨削與傳統切削。應從磨粒的幾何形狀（負前角）、尺寸效應（切屑極薄）、以及磨削過程特有的「摩擦 (Rubbing)」與「耕犁 (Plowing)」能量消耗三個層面來回答。
小題 (一)
何謂比切削能（specific energy in metal machining）？其會有尺寸效應嗎？若有，是如何改變呢？（8 分）
思路引導 VIP
首先需給出比切削能的物理定義與公式。接著針對「尺寸效應 (Size Effect)」進行解釋，思考當切削厚度變小時，材料內部的缺陷分佈如何影響變形能，以及能量密度的變化趨勢。
磨削比切削能分析
💡 磨削因尺寸效應、負前角及摩擦耕犁耗能，使其比切削能顯著提高。
| 比較維度 | 磨削 (Grinding) | VS | 車/銑削 (Turning/Milling) |
|---|---|---|---|
| 切屑厚度 | 微米級 (極薄) | — | 毫米級 (較厚) |
| 刀具前角 | 大負前角 | — | 正前角或小負前角 |
| 移除階段 | 摩擦、耕犁、切除 | — | 主要是切除 |
| 比切削能 | 極高 (尺寸效應顯著) | — | 較低 |
💬磨削因微細切削與非效率的移除機制，使其單位體積耗能遠高於車銑削。
