姓名：賴仕軒 林正修 學號：4A A 指導老師：朱力民

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1 姓名：賴仕軒 林正修 學號：4A215046 4A215097 指導老師：朱力民
機械製造期末報告 姓名：賴仕軒 林正修 學號：4A A215097 指導老師：朱力民

2 概述 任何切削加工都必須具備三個基本條件:切削工具、工件和切 削運動。切削工具應有刃口，其材質必須比工件堅硬。不同 的刀具結構和切削運動形式構成不同的切削方法。常用的有 切削加工：車床、鉋床、銑床、磨床、鑽床、鋸床...等切削 材料方式加工成圓形或方形或各種造的產品。 工具機用於精密切削金屬以生產其他機器的金屬零件。其架 構必需有足夠的剛性，適當的形狀，易於操作，易於除去金 屬碎屑，夠安全，夠穩定，夠準確與夠精確。 在工具機上待加工的金屬稱為「工件」，用來切削工件的工 具稱為刀具。工具機提供動力造成工件與刀具的相對運動， 並且精確控制此相對運動，去除工件上不要的部分。某些機 器如車床是轉動工件，進給刀具。也有機器如鏜床，轉動刀 具，進給工作檯以移動工件。

3 簡介 切削加工的歷史可追溯到原始人創造石劈、骨鑽等勞動工具的舊石器時 期。在中國，早在商代中期就已能用研磨​​的方法加工銅鏡；商代晚期曾 用青銅鑽頭在卜骨上鑽孔；西漢時期就已使用桿鑽和管鑽，用加砂研磨 的方法在"金縷玉衣"的4000多塊堅硬的玉片上鑽了18000多個直徑1～2毫 米的孔。17世紀中葉，中國開始利用畜力代替人力驅動刀具進行切削加 工。18世紀後半期的英國工業革命開始後，由於蒸汽機和近代機床的發 明，切削加工開始用蒸汽機作為動力。到19世紀70年代，切削加工中又 開始使用電力。對金屬切削原理的研究始於19世紀50年代，對磨削原理 的研究始於19世紀80年代。此後各種新的刀具材料相繼出現。19世紀末 出現的高速鋼刀具，使刀具許用的切削速度比碳素工具鋼和合金工具鋼 刀具提高兩倍以上，達到25米/分左右。1923年出現的硬質合金刀具，使 切削速度比高速鋼刀具又提高兩倍左右。30年代以後出現的金屬陶瓷 （見陶瓷）和超硬材料（人造金剛石和立方氮化硼），進一步提高了切 削速度和加工精度。隨著機床和刀具不斷發展，切削加工的精度、效率 和自動化程度不斷提高，應用範圍也日益擴大，從而促進了現代機械製 造業的發展。

4 車床的發展史 車床的發展大致可區分成四個階段，雛型期，基本架構期、獨立動力期 與數值控制期，底下將針對其發展的過程加以介紹。車床的誕生不是發 明出來的，而是逐漸演進而成，早在四千年前就記載有人利用簡單的拉 弓原理完成鑽孔的工作，這是有記錄最早的工具機，即使到目前仍可發 現以人力做為驅動力的手工鑽床，之後車床衍生而出，並被用於木材的 車削與鑽孔，英文中車床的名稱Lathe(Lath是木板的意思)就是由此而來， 經過數百年的演進，車床的進展很慢，木質的床身，速度慢且扭力低， 除了用在木工外，並不適合做金屬切削，直到工業革命前。這段期間可 稱為車床的雛型期。 18世紀開始的工業革命，象徵著以工匠主導的農業社會結束，取而代之 的是強調大量生產的工業社會，由於各種金屬製品被大量使用，為了滿 足金屬另件的加工，車床成了關鍵性設備，18世紀初車床的床身已是金 屬製，結構強度變大更適合做金屬切削，但因結構簡單，只能做車削與 螺旋方面的加工，到了19世紀才有完全以鐵製零件組合完成的車床，再 加上諸如螺桿等傳動機構的導入，一部具有基本功能的車床總算開發出 來。但因動力只能靠人力、獸力或水力帶動，仍無法滿足需求，只能算 是剛完成基本架構的建構。

5 車床: 頭座（Head stock）：又稱主軸台，位於車床左側。包含有傳導機構（皮帶傳導的塔輪變速、齒輪變速等。）與莫氏錐度之中空主軸組成。主軸後段裝置齒輪，與傳導機構之塔輪或齒輪連接，帶動主軸運轉。主軸前段可裝置夾頭、面盤等夾具夾持工件。

6 主軸變速箱 H1：存量住房齒輪頭 H2：中級齒輪桿 H3：主軸高低速變換桿 H4：主軸 H5：不倒翁齒輪-前進/後退，搞/脫開 H6：8段快速變化齒輪箱 H7：導螺桿 H8：進給桿 H9：起動桿 H10：更改齒輪護蓋

7 床台（Lathes bed）：床台是車床的大型基礎部件，為經過季化 處理之鑄鐵製成。有兩條精度很高的V形導軌和矩形導軌，其 導軌一般都經過高週波硬化處理製成。導軌分兩部份，以引導 刀座（Carriage）與尾座（Tail stock）移動。床台下方裝置一導 螺桿，其螺桿會配合主軸之轉速，可配合刀座部份的自動進刀 機構進行車螺紋、工件滾紋之工作。 刀座（Carriage）：包含複式刀座與自動進刀機構等。複式刀座 可操縱橫向進刀與縱向進刀。（橫向進刀方向與床台保持垂直、 縱向進刀方向與床台保持平行。）一般而言，車床縱向進刀由 刀座之床帷部份（位於床台前方。）的大手輪又稱進刀手輪操 作。橫向進刀由刀座上的手輪操作。自動進刀機構進行車螺紋、 工件滾紋的原理係利用車床上工件作一等速運轉，配合刀座之 刀具以等速直線移動的方式進行車削。

8 1: 方形刀架 2: 複式刀架上座 2a: 複式刀架縱送進刀手輪 2b: Compound portion of top-slide (protractor) 3: 橫向滑板 3a: cross-slide DRO scale 3b: 橫向進刀手輪 4: 床鞍 5: 裙床 5a: 縱向進刀手輪 5b: 螺紋切削半合螺帽控制桿 5c: 縱橫自動 傳送控制桿

9 尾座（Tail stock）：（又稱：尾軸架）位於床台的右側位置。尾座的軸孔為莫氏錐度，可裝置鑽頭、絞孔刀與螺絲攻進行內孔加工之工作。亦可配合工件長度的需要，在導軌上移動尾座；此時尾座可裝置頂心頂住夾頭所夾持之工件，避免夾頭所夾持之工件過長而不易夾持。 T1：尾座手輪 T2：減速齒輪箱（可選） T3：身體 T4：可調底座 T5：頂心 T6：鎖定桿

10 各式車床種類 1.普通車床(Engine lathe):為目前使用最廣泛的車床種類。早期的普通車 床 傳動是藉由皮帶傳導的塔輪變速，現今已改用齒輪變速箱傳動。齒輪變 速箱的優點為可精確掌握主軸之轉速，且無主軸轉速過高，皮帶摩擦消 耗、滑動之情形。

11 立式車床(Vertical lathe):立式車床的主軸為垂直安裝，工 件
置於可旋轉的床台上。特別適於加工大型不規則、笨重之 工件。

12 六角車床(Turret lathe):又名轉塔車床，以六角形旋轉刀塔 取代普通車床之尾座而設計。特別適於加工需多種加工程 序(如鑚孔、鉸孔、搪孔)中大量之工件。

13 CNC車床（Computer numerical control lathe）全名為「電腦數值控制車床」，簡稱「數控機床」。優點為適於加生 產中大數量、設計複雜、要求精密度高的工件。

14 傳統式機器的切削和進給運動

15 心得 這次做了傳統式切削報告後,發現了從之前刀具 刀座等 等需要人工控制去做的切削物品一個一個步驟慢慢地去 完成必須耗費需多精神與時間,後面有了CNC車床後有 電 腦代入數值也讓生產量增加精密度高以及設計複雜的許 多工作就變得簡單了,也從之前需要皮帶的磨損改成齒 輪 後更加的能夠掌握轉速了。