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【新裝版】3小時讀通  基礎機械製圖

【新裝版】3小時讀通 基礎機械製圖

基礎から学ぶ機械製図

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內容簡介

榮獲日本全國學校圖書館協議會選定圖書!
 
  臺灣大學機械工程學系副教授  蘇偉儁  審訂
 
  想依照設計圖製作物件,關鍵就在正確製圖!
  從基礎開始學3D CAD,機械製圖的關鍵!
 
  機械製圖是在機械工程領域使用的製圖,
  要實現構想中的機械,就必須要以機械設計→機械製圖→機械製造的順序進行作業。
  所以,不論是機械系、機械工程系還是電機系,要想成為一名優秀的工程師,就要先搞懂機械製圖!
 
  了解基礎的紋裡方向符號,是畫圖、看懂製圖的第一步!
  =→加工的刀痕方向與標記符號圖的投影面平行。例:牛頭刨削面
  ⊥→加工的刀痕方向與標記符號圖的投影面垂直。例:牛頭刨削面(側面觀看)
  X→加工的刀痕方向與標記符號圖的投影面傾斜成兩個方向交叉。例:搪磨加工面。
  Μ→加工的刀痕方向或者無固定方向交叉。例:研光加工面、超級精磨加工面、橫送正面銑削面或者端銑削面。
  R→加工的刀痕方向與標記符號圖的中心大致成放射狀。 
 
  機械製圖並非單純地繪製圖形,而是須要結合機械設計、機械製造等廣泛知識與技術的高階作業。
  今後,利用3D CAD做為製圖工具,將會愈漸普及,本書目的之一就是幫助讀者熟悉這個工具,以能夠做出原創作品。
  因此,本書不僅將著墨於3D列印,也會詳盡說明有助實際製圖的基礎知識,
  並實際演練如何繪製螺絲、齒輪、彈簧與軸承,幫助讀者瞭解實際的繪製方法。
  本書以全彩、豐富的插圖進行解說,不用死記硬背各種知識,內容簡單易懂,讀完馬上就能上手活用!
  設計圖畫得好,後續作業才能事半功倍!
 

作者介紹

作者簡介
 
門田和雄
 
  1968年生,完成東京學藝大學大學院教育學研究科修士課程(專攻技術教育),以及東京工業大學大學院綜合理工程研究科博士課程(專攻機械微觀工程)。擁有工程博士學位。現任教於東京工業大學附屬科學技術高等學校機械系統領域。以機械技術教育的實踐與研究作為活動基礎,致力於有關機械與機器人等各種教育研究活動。還有許多日文著作,如《從基礎開始學的機械工程》、《螺絲支撐生活的秘密》(科學眼新書出版)等。
 
譯者簡介
 
衛宮紘
 
  清華大學原子科學院學士班畢。現為自由譯者。譯作有《上司完全使用手冊》(東販)、《超慢跑入門》(商周)、《男人懂了這些更成功》(潮客風)、《世界第一簡單電力系統》(世茂)……等。賜教信箱:emiyahiro@hotmail.com.tw
 

目錄

序言    3
第1章 開始機械製圖    9
1 什麼是機械製圖?    10
2 嘗試3D CAD    15

第2章 製圖的基礎    25
1 文字的表示方式    26
2 線條的表示方式    28
3 圖形的表示方式    30
4 圖面的大小與尺度    36
5 尺度的標註法    40

第3章 練習使用3D CAD     49
1 基本圖形的繪製    50
2 創意圖面的作成    64
1月的3D設計暨成果發表會    68
2月的3D設計暨成果發表會    76
3月的3D設計暨成果發表會    84
秋季3D設計    88
冬季3D設計    89

第4章 機械製圖的基礎    91
1 尺度公差是什麼?    92
2 軸孔配合    96
3 幾何公差    101
4 表面織構    108

第5章 機械元件的製圖    115
1 繪製螺絲    116
2 繪製齒輪    126
3 繪製彈簧    134
4 繪製軸承    140
5 繪製軸周邊零件  144
6 熔接    148
7 板金    152

第6章 利用3D CAD進行分析    157
1 3D CAD的各種活用方式    158
2 構造解析    161
①模擬連桿機構  161
②模擬齒輪機構  169
3 強度解析    178
①應力與應變  178
②模擬應力分析 179
後記    185
索引  188
 

序言
 
  從機械設計到機械製作,過程中肯定會碰到形形色色的圖面。若無法利用圖面正確地呈現欲製作的機械零件形狀,也就不曉得該從何著手製造。尤其是物件製作的場合,設計與製作多半由不同人負責,向他人傳達欲作物件的構圖是重要的環節。而設計與製作由同一人進行的場合,將複數機械零件組成1台機具時,若沒有明確指示各零件的製作尺寸,後續可能會碰到問題。每次加工都得配合現有物件修正形狀的話,是非常缺乏效率的形為。為了避免這樣的情形,我們宜需要學習機械製圖,描繪適切的構圖。
 
  過去的機械製圖,一般是使用鉛筆或者自動鉛筆搭配尺規來繪圖。機械系、建築系的學生,多是在可與製圖板保持平行的製圖桌上跟圖面奮鬥,再將製圖用紙捲成圓柱狀裝入製圖筒後帶著走。
後來,電腦支援設計的CAD(Computer Aided Design)問世,以2D CAD從事2次元的作圖,再以3D CAD完成物件的立體構圖。近年,原本高價難以入手的3D CAD逐漸降低價格,免費軟體也對外開放。最近當紅的3D列印機,對3D CAD的普及也有極大的貢獻。
 
  機械製圖的學習應該從徒手繪製開始,還是從2D CAD或者3D CAD著手?這問題一直是議論紛紛。本書的定位是,活用今後將愈加普及的製圖工具3D CAD。然而,在完全沒有2D CAD的背景知識下學習3D CAD,仍然有其困難度。接觸機械製圖工具時,2D CAD的思維不可欠缺,尚有許多地方需要用到2D CAD。
 
  本書不個別講述2D CAD與3D CAD,而是主要著墨3D CAD的活用,再穿插相關的2D CAD內容。
 
  另外,關於本書使用的3D CAD,第1章、第2章是使用近年被評為免費且容易上手的「Fusion360」;第3章以後是使用在機械領域廣泛使用的3D CAD「SolidWorks」(達梭系統)。Fusion360在2015年11月開放免費使用。SolidWorks需要收費,但有體驗版可以試用。然而,本書的宗旨不在詳細介紹這些3D CAD的使用方式,而是將重點放在讓尚未接觸過3D CAD的人,也能夠了解機械製圖的實際繪製方法。
 
  機械製圖並非單純地繪製圖形,而是需要結合機械設計、機械製造等廣泛知識與技術的高階作業。研讀前作《3小時讀通基礎機械設計》、《3小時讀通基礎機械製造》,再翻閱本書《3小時讀通基礎機械製圖》,相信讀者能從中習得完整的機械基礎。
門田和雄
 

詳細資料

  • ISBN:9789865408893
  • 叢書系列:科學視界
  • 規格:平裝 / 192頁 / 14.8 x 21 x 1.26 cm / 普通級 / 全彩印刷 / 二版
  • 出版地:台灣
 

內容連載

什麼是機械製圖?
 
機械設計與機械製造的溝通橋樑
 
機械的定義為「供給某種能量後,以某種機置執行特定動作,完成有效率作業的機具」。為了實現人類構想的機械,必須依循機械設計→機械製圖→機械製造的順序進行作業。
 
機械設計需考量欲製作物件的結構與強度,選擇使用的齒輪、螺絲等機械元件,再從市售的制式規格中選用元件。若為原創的機械零件,則需通過機械製造,對金屬板、棒材進行各種加工。介於機械設計與機械製造之間的機械製圖,又是如何作業呢?
 
機械製圖是在機械工程領域使用的製圖。製圖分為以1張圖紙表示1樣部件的零件圖,與顯示結合數個零件的組合圖。機械製圖與單純的素描、插圖不同,日本工業規格(JIS)中詳細規範了標註法。JIS機械製圖的相關規範,收錄於《JIS B 001 機械製圖》。
 
將機械設計的結果表示成機械製圖,才能正確傳達出去。將零件圖送至加工工廠,便能利用各種工具機加工零件。若機械設計者以自己的規則繪圖,機械製造者反而會不曉得尺度、形狀等細節。
 
藉由事先統一機械製圖相關的標註法,讓學過此標註法的人皆能讀懂製圖,作業效率便能大幅提升。如同學會英語會話,我們便能夠與世界各地的人溝通談話,同理,事先習得機械製圖,我們便能藉由圖面與世界各地的人進行交流。
 
本書會根據前作《3小時讀通基礎機械設計》學到的設計法,與《3小時讀通基礎機械製造》學到的製造法,說明機械製圖上的相關知識。
 
數位製造不可或缺的機械製圖
 
近年,3D列印機等數位工具機風起雲湧,愈來愈多人投入數位製作。然而,數位製作需要製作物件的數位資料。換句話說,若無法作成數位資料,就只能仰天長歎。
 
過去的人們可能到這邊就選擇放棄,但現在,作成數位資料的軟體變得愈加便宜,再加上免費使用的軟體釋出,只需經過一番努力熟習操作,自己也能製作新穎的作品。雖然用於3D列印輸出、形狀簡單的數位資料,或許不適合稱作機械製圖,但在將零件組成會動的物件,或使用螺絲、齒輪等機械元件時,就需要機械製圖的知識與技能。
 
接下來就讓我們透過物品製造工科大學的課程,一同學習機械製圖吧。

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