【正文】 工作機(jī)械概要 王福清 經(jīng)理 上銀科技股份有限公司 系統(tǒng)發(fā)展部 中華民國(guó) 95 年 2 月 27 日 1 大 綱 一 . 現(xiàn)今臺(tái)灣工具機(jī)設(shè)計(jì)所面臨之問題 二 . 工具機(jī)械的定義 三 . 工具機(jī)械的分類 四 . 工具機(jī)械的基本構(gòu)成要素 五 . 工具機(jī)械的設(shè)計(jì)原理 2 一 .現(xiàn)今臺(tái)灣工具機(jī)設(shè)計(jì)所面臨之問題 ? 常有人批評(píng)國(guó)內(nèi)工具機(jī)業(yè)缺乏設(shè)計(jì)能力 ，只會(huì)模仿日本廠商的商品 。 ? 若深入探討 ，應(yīng)該說是“國(guó)內(nèi)廠商並非完全沒有設(shè)計(jì)能力，而只是設(shè)計(jì)能力不夠完整，欠缺其中一部分環(huán)節(jié)” 。 ? 模仿並非不好 ，而在如何借助模仿的過程，學(xué)習(xí)基本技術(shù)累積經(jīng)驗(yàn)，逐步建立獨(dú)立自主的設(shè)計(jì)能力 。 ? 不管是模仿也好 ，自主設(shè)計(jì)也好，絕大多數(shù)的廠家在設(shè)計(jì)的“起點(diǎn)”卻是一樣的，直覺只要是“暢銷機(jī)種”便是符合市場(chǎng)需求的 。 ? 一窩蜂的去做誰也沒有好處。 ? 擺脫困境 ， 就是要強(qiáng)化“自主設(shè)計(jì)能力”還有就是“開列產(chǎn)品規(guī)格的能力”。 3 一 .現(xiàn)今臺(tái)灣工具機(jī)設(shè)計(jì)所面臨之問題 ? 現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)機(jī)械設(shè)計(jì)工程師的疑難與困擾 : 整體機(jī)械工業(yè)基礎(chǔ)尚未普遍建立之前 ，應(yīng)該如 何摸索建立 ? 設(shè)計(jì)計(jì)算分析查核要領(lǐng)與重點(diǎn) ? 如何累積設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn) ? 如何善用電腦與軟體作為設(shè)計(jì)輔助的工具 ? 設(shè)計(jì) CNC工具機(jī)和傳統(tǒng)工具機(jī)有何不同 ? 4 一 .現(xiàn)今臺(tái)灣工具機(jī)設(shè)計(jì)所面臨之問題 ? 重要觀念 : 書刊上的任何公式均可參考，但須驗(yàn)證與修 正，不可完全昧於條件差別而原般套用 。 理論推導(dǎo)的結(jié)果，需賴實(shí)驗(yàn)測(cè)試驗(yàn)證 。 經(jīng)驗(yàn)的累積 、 傳遞 、交流應(yīng)以工程規(guī)範(fàn)來進(jìn)行 。 引進(jìn)國(guó)外技術(shù)，或閱讀國(guó)外書刊，瀏覽國(guó)外技術(shù)網(wǎng) 站，須注意彼此之技術(shù)水準(zhǔn)之差距 。 電腦輔助設(shè)計(jì)之前，須先做好準(zhǔn)備工作 。 NC工具機(jī)的設(shè)計(jì)，須先了解機(jī)電整合的重點(diǎn)與要 領(lǐng) 。 5 二 .工具機(jī)的定義 定義 : 在 機(jī)械工程學(xué)之特別部門，有別於其他機(jī)械 可說是製造機(jī)械的機(jī)械。 廣義 工具機(jī)為將固體材料，經(jīng)由一動(dòng)力源推動(dòng)， 以物理的、化學(xué)的或其他方法作成形加工的 機(jī)械。 狹義 是指加工材料以金屬工件為主的工具機(jī)。 加工方式則以切削或輪磨等機(jī)型方式將工 件製成所需的形狀、尺寸及表面精度，按 造其功用可分為切削型、成形型、及使用 高級(jí)技術(shù)三類。 6 三 .工具機(jī)械的分類 分 類 方 式 分 類 實(shí) 例 加工作業(yè)內(nèi)容 車床，鑽床，切削中心機(jī)，銑床，切齒機(jī) ，齒 輪成形機(jī)， 磨床，切斷機(jī) ，刨削機(jī)，立式切削 機(jī) ，鑽孔機(jī) *表面成形機(jī)， **多機(jī)能工作機(jī)械 ， ***特殊加工機(jī)械， ****其他工作機(jī)械 加工對(duì)象工作物的形狀 圓筒面、平面、特殊、任意曲面 加工客戶需求 切削加工工作機(jī)械、研削加工工作機(jī)械、研磨 加工工作機(jī)械、特殊加工工作機(jī)械 利用型態(tài) (用途 ) 泛用工作機(jī)械、單能工作機(jī)械、專用工作機(jī)械 、複合工作機(jī)械、特別式樣工具機(jī)械 控制方式 手動(dòng)操作式、機(jī)械控制方式、油壓控制、 程式控制方式、 NC(數(shù)值 ) 構(gòu)造型態(tài) 主軸 :立式、臥式刀具臺(tái)的形態(tài) :砲塔形、複式 形立柱形態(tài) :門形、單立柱 工具與工件的運(yùn)動(dòng)型態(tài)組合 工具回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 工作物直線運(yùn)動(dòng) 工具直線運(yùn)動(dòng) 工作物回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 工具回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 工作物回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 註 : *搪磨床、拋光機(jī)、擦光 機(jī)、磨光機(jī) ** 專用工作機(jī)械、拋光 機(jī) (迴轉(zhuǎn)中心機(jī) )、 MC 切削中心機(jī)、 FMC、 FMS(彈性製造系統(tǒng) ) ***放電加工機(jī)、電解加 工機(jī)、超音波加工機(jī)、雷射加工機(jī) ****螺紋切削機(jī)、攻牙 機(jī)、 7 四 .工具機(jī)械的基本構(gòu)成要素 機(jī)械結(jié)構(gòu) : l五大主要結(jié)構(gòu)件 l結(jié)合處設(shè)計(jì) l軌道引導(dǎo)設(shè)計(jì) l驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì) 進(jìn)給系統(tǒng) NC(數(shù)值控制 )裝置 主軸 8 四 .工具機(jī)械的基本構(gòu)成要素 ? 五大主要結(jié)構(gòu)件 : 9 四 .工具機(jī)械的基本構(gòu)成要素 主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 。 ，在鑄件本身移動(dòng)時(shí)或其它部件在鑄件移動(dòng)時(shí)靜剛性變化小。 。 。 。 。 。 。電氣、液壓及周邊等設(shè)備部件的安裝位置合理。 10 四 .工具機(jī)械的基本構(gòu)成要素 ? 結(jié)合處設(shè)計(jì) : 工具機(jī)的整體剛性包括了 結(jié)構(gòu)剛性 與 接合部剛性 ， 結(jié)構(gòu)剛性受材料本身 E值及肋板配置影響， 而接合部則受接觸面之 加工過程 、表面粗糙度、接合時(shí)之機(jī)械加工的方向、接觸之材料硬度、平坦度、鎖緊力及接觸面積等影響 。 因此接合部剛性受制的因多又複雜，且對(duì)整體剛性影響佔(zhàn)有極大的成份，因此加工機(jī)的組立過程中對(duì)接合部的處理實(shí)為各製造廠的重要技術(shù)。 11 四 .工具機(jī)械的基本構(gòu)成要素 ? 軌道引導(dǎo)設(shè)計(jì)： ? 導(dǎo)軌跨矩的決定 : (1)鞍座自重變形量極小 (依材料力學(xué)計(jì)算 ) (2) (3)德國(guó)