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任教科目教學資料 / 教學活動設計

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

  1. 能正確閱讀機械加工圖並標註關鍵尺寸、公差與加工符號。
  2. 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。
  3. 培養安全操作意識、精密量測習慣與刀具選擇/磨刀能力。
  4. 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)

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