活動設計:傳統車床鉛錘(球頭帶M16×1螺紋)製作實作
活動名稱:傳統車床精密零件製作——鉛錘 適用對象:高職機械科二年級以上(或具備車床基本操作能力學生) 總時數:18週 × 2節/週 × 50分鐘/節 = 36節(約18週) 教學目標:
- 能正確閱讀機械加工圖並標註關鍵尺寸、公差與加工符號。
- 熟練運用傳統車床進行外圓車削、端面車削、螺紋車削、錐度車削、球面(R18)近似加工。
- 培養安全操作意識、精密量測習慣與刀具選擇/磨刀能力。
- 完成一件功能性鉛錘成品(總長約70–80 mm,含M16×1螺紋與球頭),並具備垂直度與表面光度要求。
材料準備:
- 原料:φ35–φ40 mm 中碳鋼或易切削鋼棒(長約90–100 mm)
- 刀具:外圓粗/精車刀、端面刀、60°螺紋車刀、成形刀(球面近似用)、中心鑽、內孔刀(視需要)
- 量具:游標卡尺、千分尺、角度規、表面粗糙度樣塊、鉛錘線輔助檢驗工具
活動流程與週次安排(每週2節,共36節)
- 第1–2週(4節):安全教育、圖面判讀與備料
- 車床安全規範複習、穿戴防護具、緊急停止操作
- 詳細解讀鉛錘加工圖(尺寸、公差、表面粗糙度、錐度35°/60°、球頭R18、M16×1螺紋)
- 備料:下料 → 鋸床/砂輪機切斷 → 兩端打中心孔
- 第3–5週(6節):粗加工階段
- 車外徑至φ34 mm(兩端留餘量)
- 車總長45 mm段 + 球頭前圓柱段
- 粗車35°錐面(大端φ34 mm)
- 粗車60°錐面(底部倒角或錐體)
- 第6–9週(8節):精加工與成形
- 精車外徑至圖示尺寸(公差控制在±0.05 mm內)
- 精車35°錐面與60°錐面(使用角度規檢驗)
- 球頭R18近似加工(可分段用成形刀或手工修整)
- 車端面、去毛邊
- 第10–13週(8節):螺紋加工(M16×1)
- 車外徑至M16基本徑(約φ15.35–15.5 mm)
- 車60°三角螺紋(牙深、牙底寬度控制)
- 使用螺紋規/螺帽試配(至少3–4次修正)
- 螺紋段倒角15°
- 第14–16週(6節):細部加工與表面處理
- 車削球頭與直線花紋(滾花刀滾18球直紋)
- 整體表面精加工(砂紙/油石拋光Ra 1.6以下)
- 組裝測試:裝上M16螺帽 + 鉛錘線,檢查垂直度
- 第17–18週(4節):成品檢驗、自我評量與作品分享
- 尺寸檢驗、表面粗糙度比對
- 功能測試(懸掛後是否垂直、無晃動)
- 作品拍照、撰寫加工心得報告
- 班級成果展與互評
教學注意事項:
- 每節課前5分鐘安全檢查與刀具點檢
- 每2週要求學生提交加工進度表(含量測記錄)
- 強調「安全 > 速度 > 精度」的優先順序
- 球面部分因傳統車床難精確,可接受近似成形(允許±0.5 mm偏差)
