本研究目的為於CNC切削中心機上對Al-6061T6發展自動化表面精加工製程。本研究以田口實驗計畫法對Al-6061T6找出球擠光與球拋光最適參數，並以三軸、五軸工法將最適化加工參數應用於3D自由曲面，以探討不同工法對3D自由曲面之表面粗糙度改善情形。
本研究以L9(34)直交表進行球擠光與球拋光之田口實驗，找出最適化加工參數，並以ANOVA變異數分析探討各加工參數對於表面粗糙度的影響。由實驗結果得到最適球擠光加工參數為：擠光力90N、進給300mm/min、間距200μm，可使2D平面試件表面粗糙度改善Ra 0.22μm；最適球拋光加工參數為:主軸轉速12,000rpm、進給40mm/min、間距40μm、壓深90μm(=1N)，可使2D平面試件表面粗糙度改善至Ra0.14μm。
最後，本研究將所得最適球擠光與球拋光參數應用於3D自由曲面，並分別以三軸、五軸加工中心機進行加工，比較三軸工法與五軸工法對3D自由曲面表面粗糙度的改善情形。結果顯示以五軸工法進行球擠光與球拋光加工所得到的表面改善情形皆優於三軸。

The objective of this research is to develop a ball burnishing and ball polishing surface finish process on a three-axis and five-axis CNC machining center, respectively, to improve the surface roughness of Al-6061T6. The optimal plane surface ball burnishing and ball polishing parameters have been determined by conducting the Taguchi’s L9 matrix experiments, ANOVA analysis, and the verification experiments, respectively. The determined optimal ball burnishing parameters were as follows: the burnishing force of 90 N, the feed rate of 300 mm/min, the step over of 20 μm. The surface roughness of the flat specimens could be improved from Ra 0.8μm to Ra 0.22μm by using the determined optimal ball burnishing parameters. The optimal ball polishing parameters were as follows: the spindle speed of 12,000 rpm, the feed rate of 40 mm/min, the step over of 40 μm, the depth of penetration of 90 μm (1N). The surface roughness of the flat burnished specimens could be improved from Ra 0.22μm to Ra 0.14μm. Finally, the optimal ball burnishing and ball polishing parameters were applied to a 3D aspherical surface by using three-axis and five-axis CNC machining center, respectively. The difference of surface roughness between the three-axis process and the five-axis process has been investigated. The improvement of the surface roughness was better by using the five-axis process compared with the three-axis process.

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