机械制造Ⅰ第1章.ppt.ppt

1-4　切削工具的發展 課本P.15 高速鋼依合金含量，可分為 1.鎢系： 常用為18-4-1 型，合金含量為鎢18％、鉻4％、釩1％。 2.鉬系： 常用為6-6-4-2 型，合金含量為鎢6％、鉬6％、鉻4％、釩2％。 3.含鈷： 於上述高速鋼中再加入鈷5 ～ 12 ％， 可提高耐熱性（高溫硬度），又稱超高速鋼。 回目次 1-4　切削工具的發展 課本P.15 特點： 又稱史斗鉻鈷合金（Stellite）、非鐵鑄合金等，成分主要為鎢10 ～ 20％、鉻30 ～ 33％、鈷38 ～ 53 ％。其高溫硬度（820℃）、韌性及耐磨性介於高速鋼與碳化物刀具之間。 應用： 切削之應用上已被碳化物刀具取代，僅用於一些特殊鑽頭或鑿岩鑽頭等。 回目次 1-4　切削工具的發展 課本P.16 特點： 又稱超硬合金或硬質合金，是以粉末冶金法製作，材料為碳化鎢（WC）或碳化鈦（TiC）粉末，製作時先與鈷粉（做為結合劑）混合再以模具壓成所需形狀後， 放入爐中以大約1500℃的溫度燒結成塊，最後再研磨成形， 耐高溫可達1200℃，切削速度可達高速鋼的3倍以上。 應用： 碳化物刀具通常製作成刀片，以螺絲或硬銲方式固定在刀把上使用。碳化物與高速鋼刀具應用範圍廣、價格合理，是最常採用的兩種刀具。 回目次 1-4　切削工具的發展 課本P.16 特點： 主要成分為氧化鋁（Al2O3），以粉末冶金法製作，適合高速切削鑄鐵與高強度鋼、硬鋼，且切削速度為碳化物刀具的3 ～ 4 倍，缺點是脆性大且不適用於斷續及振動的加工條件。 應用： 陶瓷刀片可製作成整片的捨棄式刀片， 也可以薄片（ 厚約0.5mm）燒結在碳化物（吸收衝擊力）的基地上。 回目次 1-4　切削工具的發展 課本P.16 特點： 成分為70％的氧化鋁及30％的碳化鈦， 以粉末冶金法製成，俗稱半陶瓷刀具，切削速度高於碳化物刀具，但韌性稍差。 應用： 因兼具陶瓷的硬度及金屬的韌性，因此應用範圍介於陶瓷與碳化物刀具兩者之間。 回目次 1-4　切削工具的發展 課本P.17 特點： 簡稱CBN 是氮和硼的化合物結晶，硬度僅次於鑽石的一種刀具材料，於製造時將一層CBN 刀具材料固著於碳化物基底，製成刀具使用。 應用： 因價格較貴，故應用於瓷金或陶瓷刀具仍無法切削的淬火硬化鋼鐵材料。 回目次 1-4　切削工具的發展 課本P.17 特點： 可分為天然的單晶鑽石（代號D）及人工的聚晶鑽石（代號PCD），單晶鑽石切削效果優於聚晶鑽石，但價格昂貴。鑽石雖具有最高的硬度、高耐磨耗、高熱傳導係數及低摩擦係數的性質，但鑽石刀具不適合切削碳鋼、鈦、鎳及鈷合金，因切削時的高溫與高壓會與上述的金屬發生化學反應（石墨化），而產生很大的磨耗。 應用： 用於切削非鐵金屬，可達鏡面光度及高精確度。 回目次 1-4　切削工具的發展 課本P.17 特點： 在刀具的表面被覆一層高硬度薄膜，可使刀具更耐磨及減少與切屑的親和性（親和性高則磨耗大），並增進切削效率及延長刀具壽命。 應用： 塗層材料有氮化鈦（TiN）、碳化鈦（TiC）、氮碳化鈦（TiCN）、氧化鋁（Al2O3），塗層厚度約為0.005mm 以下，最常應用於高速鋼及碳化物刀具。 回目次 　　國際標準組織（International organization for standardization，ISO）將刀具分為六大類，如表1-2所示。 1-4　切削工具的發展 課本P.18 硬度 韌性 回目次 1. 切削刀具材質及功能的改良 　　高碳工具鋼刀具 → 合金工具鋼刀具 → 高速鋼刀具→ 超硬鑄合金刀具 → 碳化物刀具 → 陶瓷刀具 → 瓷金刀具 → 立方晶氮化硼刀具 → 鑽石刀具 → 鍍層刀具 ※提升刀具的韌性是努力的方向之一 ▲切削刀具的進化與改良流程圖 1-5　機械製造方法之趨勢 課本P.19 ◎影片 回目次 2. 無屑加工及非傳統加工法的採用 　　近年來無屑加工法如鍛造、鑄造、滾軋及衝壓等加工方法，愈來愈受重視及採用。 3. 零件製造專業分工 (1)專業分工可以降低製造成本、提高產品品質及增　 進工作效率。 (2)主要的工廠則負責生產最重要的零件及完成自行　 車的裝配，如圖1-16所示。 1-5　機械製造方法之趨勢 課本P.19～P.20 回目次 零件製造專業分工 1-5　機械製造方法之趨勢 課本P.20 回目次 4. 數值控制的應用 (1)中量、多樣化、形狀複雜或高精度的零件，必　 須要利用數值控制機械來進行加工，才能符合經　 濟效益。 (2)這類的機器目前仍朝向高速、多軸方向推展，如　 圖1-17所示。 1-5　機械製造方法之趨勢 課本P.21 回目次 5. 工具機朝複合化發展 以不用更換機器及夾具，藉以提高精度及縮短加工時間的鑽銑、鏜銑及車銑工作的複合加工機，為發展趨勢