目錄
前言
必要的設計知識及挑選知識／本書的特色／獻給閱讀本書的各位讀者／本書的構成及閱讀方式／機械設計的樂趣／機械設計是否需要創造力／關於單位
第1章 機械設計的目的
製造機械是為了什麼
做為產品的機械及為了製造產品的機械／製造機械的目的／何謂理想的機械
機械的構成
從機能看機械／從組裝看機械／使用市售機械零件的好處／從機械機構及控制機構來看機械
自動化程度
4種自動化程度／思考削鉛筆的自動化程度／自動化並非總是最好的選擇
機械開始量產前的流程
從3個步驟看流程／步驟1：「思考」製造怎樣的機械／步驟2：按照構思「製造」／步驟3：把完成的機械「導入」生產現場
機械設計的流程
機械設計的步驟／提升構想及設計品質的設計審查DR／提升製圖品質的驗圖／關於申請專利／花費多少費用最值得
第2章 可傳動的機械機構
連桿機構
直線運動及旋轉為運動的基礎／何謂連桿機構／搖擺及旋轉的曲柄搖桿機構／雙搖桿機構及雙曲柄機構／滑塊曲柄機構及縮放機構
凸輪機構
何謂凸輪機構／上一個世代的主角是凸輪機構／凸輪的種類／凸輪線圖及凸輪曲線／間歇運動機構的凸輪分割器
齒輪
旋轉運動的傳動／齒輪的種類／齒輪的大小及軸間距／表示齒輪大小的模數／齒輪的傳動速度比／何謂背隙／齒輪挑選順序的範例
傳動帶
傳動帶傳達的特徵／傳動帶的種類／傳動帶的張力調整
鏈條
鏈條傳動的特徵／滾柱鏈條的構造／滾柱鏈條的張力調整／自行車的變速機構
滾珠螺桿
滾珠螺桿的構造及特徵／導程是挑選關鍵
專欄 設計審查DR的訣竅
第3章 連接零件
螺絲
螺絲的用途／螺絲的原理／用螺紋牙頂形狀來分類
公制螺紋
何謂公制螺紋／螺距不同的粗牙螺絲及細牙螺絲／公制螺紋表示方式／不完全螺紋部
螺絲及螺栓的種類
螺絲及螺栓的分類／小螺絲的特徵／ 螺栓的特徵／常使用內六角孔螺栓的原因／不用工具的螺栓／特殊螺絲的特徵
螺絲大小的挑選方式
選擇螺絲大徑的方法／決定螺絲鎖入深度的方式／內螺紋的螺絲鎖入深度及鑽孔深度／選定螺絲大小的流程
螺絲相關零件
內螺紋的六角螺帽／提升內螺紋強度的螺紋護套／使用普通墊圈的目的／彈簧墊圈的防鬆脫效果／防止螺絲鬆脫的方式
連接的機械零件
決定位置的平行銷及椎形銷／簡易的彈簧銷／防止脫落用的開口銷
軸相關的連接零件
連結軸與軸的聯軸器／防止旋轉誤差的鍵／保護過度負載的扭力限制器／防止鬆脫的扣環
第4章 機械零件
往復直線運動的導引機構
導引機構全貌／線性滑軌／直線軸承與止轉／附滑軌直線軸承
旋轉運動的導引機構
軸承／主要的軸承種類／內輪及外輪的配合／軸承的安裝方法／滑動軸承的襯套
彈簧
彈簧的特徵及用途／挑選彈簧的關鍵／壓縮線圈彈簧／張力線圈彈簧／準備彈簧的訣竅
其他機械零件
凸輪從動件及滾柱從動件／能輕鬆搬運的萬向滾珠／組裝彈簧的定位珠／緩衝用的減震器／維持密封性的O形環／水平螺栓、腳輪及吊環螺栓
供給零件的機械要素
零件供給的狀態／整列供給的零件的送料機／振動送料機及線性送料機／利用凹凸的整列治具板／整列狀態下的供給
第5章 驅動器
通用馬達
何謂驅動器／馬達的分類／DC馬達／直流馬達／無刷DC馬達／AC馬達／交流馬達
控制位置的馬達
兩種位置控制／步進馬達的概要／步進馬達的特徵／高精度的伺服馬達／直線傳動的線性馬達／個別馬達的特徵
汽缸
使用流體的汽缸特徵／空壓系統的構造／空氣壓力的單位／汽缸的分類／雙動氣壓缸的動作循環／汽缸的推進力／隨汽缸徑變化的推進力及衝程／擺動式驅動器／具有機械機能的汽缸
電磁閥
電磁閥／用配管接口數來分類／用螺線管數來分類／用停止位置數量來分類
空壓機的相關零件
消音器及岐管／速度控制器的構造／速度控制器的連接方式／去除異物的空氣過濾器／調整氣壓的調節器／感測器及浮動接頭／配管接頭／配管／一般配管的範例
真空機
真空的用途／真空機系統的構造／真空壓的單位／真空吸盤／三口電磁閥引發的真空破壞／真空用過濾器／數位式壓力開關／製造真空的真空噴射氣
專欄 深入思考及勇於嘗試
第6章 材料的性質
材料的機械性質
材料的3種性質／彈性、塑性、破裂／從剛度來看材料的強度／伸長的變形量／撓度／由斷面形狀決定斷面二次力矩／實務上講究斷面形狀／在彈性範圍內使用／不需要
檢驗降伏點／硬度及韌性強度
材料的物理性質及化學性質
表示重量的密度／表示熱膨脹時的線膨脹係數／表示熱傳導的熱傳導率／表示電子流動容易程度的導電率／良性的黑鏽及惡性的紅鏽
材料的主要特徵
掌握材料的全貌／碳鋼、合金鋼、鑄鐵／含碳量／JIS規格的種類設定／SPCC （冷軋鋼薄板）／SS400（一般結構用鋼板）／S45C（機械結構用碳鋼）／SK95（碳工具鋼）／不鏽鋼（SUS材）／FC250（灰口鑄鐵）／鋁材／銅材／塑膠材
改變性質的熱處理及表面處理
熱處理及表面處理的目的／何謂熱處理／淬火‧回火／退火和正火／高頻淬火／浸碳淬火／何謂表面處理／鋼材電鍍／鋁材電鍍／高精度的電鍍方式／防止生鏽的方式
專欄 彌補CAD的弱點
第7章 機械加工的關鍵
切割塑形的切削加工
機械加工應該要知道什麼／切削加工的分類及特徵／切割成圓柱的車床加工／圓柱是加工效率最好的形狀／切割成四角柱的銑削加工／開鑽孔及螺絲孔的鑽孔加工／何謂鑽孔／何謂沉頭孔／何謂鉸孔／內螺紋加工／用砂輪加工的研磨加工／研削加工的種類／精加工成完整平面的鏟花
利用模具塑形的成型加工
成型加工的分類及特徵／板金的剪力加工及彎曲加工／板金的深抽加工及抽牙加工／先熔解再成型的鑄造特徵／砂模鑄造法及壓鑄法／塑膠加工的射出成型／敲打金屬成型的鍛造／加壓延展的壓延加工／擠出加工、抽出加工
材料間的接合加工
接合加工的種類／熔接的優點／熔接的種類／使用焊條的電弧熔接159／不需要焊條的電阻熔接／硬焊及接著
局部熔解的特殊加工
不施加外力的加工／使用光能的雷射加工／使用電能的放電加工／雕形放電加工／線切割放電加工／蝕刻及3D列印
專欄 製作自己的設計機密文件
第8章 降低成本的設計訣竅
考量到加工的設計
切削加工會轉寫工具形狀／一旦夾住就不放開的設計／嵌合的溝槽加工延著軸進行／軸上R角半徑、孔上C倒角／口袋形狀內角R角半徑的尺寸／側面附近的孔加工尺寸／板金的最小彎曲半徑／彎曲造成的膨脹量／去毛邊適合C倒角／鑄造品可向鑄鐵廠製造業者商量
逃槽加工
高精度的嵌合／高精度軸的固定1／無法同時對齊／確保直角的逃槽加工／四角必須是R角半徑時／孔的深度不可超過直徑的5倍／外螺紋與內螺紋的逃槽加工
考慮組裝的設計
重要基準的思考法／螺絲固定時提高位置精度的方法／壓入銷時需要開通孔／固定螺絲時全部都從上方進行／同時加工使誤差最小化／組裝圖的完成度
考量到調整的設計
何謂調整的容易度／用間隔柱調整位置／用螺絲調整位置／用分厘卡測頭調整位置／比對實際零件來調整位置／按照數值調整／擋片的拆卸
第9章 感測器及順序控制
感測器
收集資訊的感測器／人擁有卓越的感測功能／檢測目標物的感測器187／微動開關／光電感測器／光纖感測器／雷射感測器／近接感測器／影像感測器／其他的感測器
順序控制及控制裝置
何謂順序控制／回饋控制／3個邏輯閘／何謂可程式化邏輯控制器195／PLC的構造及連接／PLC的程式語言／程式設計的流程／程式設計的範例
專欄 思考的訣竅
第10章 機械的品質及標準化
機械的品質
從2種面向看機械的好壞／將製作良品的能力數值化／表示誤差程度的標準差／標準差的使用方式／表示可靠性的MTBF ／表示整備性的MTTR ／MTBF與MTTR的關係／交換不同種類零件的製程／線外製程與線上製程／確保安全的失效安全／防止人失誤的防呆裝置
標準化的目的
為什麼需要標準化／縮短設計時間及提高可靠性／降低成本及減少排程／減少備用零件的庫存／標準化是為了彰顯個性／必須要重新評估標準品
標準化的範例介紹
什麼是標準化／挑選材料的著眼點／鋼材標準化／鋁材標準化／ 外形配合市售品的尺寸／表面處理標準化／商品標準化／向2間廠商採購的好處／組件標準化／螺絲種類標準化／螺絲大徑標準化／深沉頭孔的參考尺寸／棧板尺寸標準化／何謂標準數／標準化由上而下來進行
今後的精進方法
為了增加知識／參加廠商主辦的研討會／必要的基本知識及專門知識／為了增加實踐經驗／製作自己的知識集／一邊在紙上描繪一邊思考／相信自己的直覺／為了遵守設計的日程／享受機械設計
結語
中日英文對照表及索引
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