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機械裝置設計套書(共四冊):機械設計+治具設計+2603種機械裝置+507種機械傳動
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內容簡介

單書介紹

第一冊:圖解機械設計:制定工程規格→零件組裝→查核→導入量產,以設計創意突破瓶頸的最高製造法


工學×材料×加工×標準化×設計審查
從制高點整合品質、成本、交期,依據需求達成完美CP值

「MTBF(平均故障間隔時間)1,000小時、MTTR(平均修復時間)10小時的機械」與「MTBF10小時、MTTR10分鐘的機械」,哪一種符合實際生產效益?
設計出沒有調整空間的機械設備最為理想,不僅可減輕作業員的操作負擔,即使被對手廠商拆解零件也難以複製模仿。

實務上的機械設計步驟包含:決定規格、製作設計圖、製圖(零件圖及組裝圖)。在設計過程中,需要動員設計者全部的機械設計知識及經驗,除了仰賴機械構造和機能的專業知識,還需要考量每個零件的形狀、材質、尺寸、公差、表面粗糙度,以及加工法和組裝調整的難易度、維護方式。也就是說,機械設計在創意構思發想階段就必須思考生產製造的可行性與效益,綜合評估符合品質、成本、交期三面向需求的完整解決方案。而要能夠製造出兼顧美學與機能的世界級商品,不僅得根基於上述各項眉角面面俱到,還需進一步發揮獨特的創意和設計力。

作者西村仁於東證上市公司村田製作所株式會社生產技術部門任職長達21年,將所累積深厚豐富的自動組裝機、測量儀等機械設計的實務開發經驗凝縮於本書中,提供機械設計所需最扎實的機械工學知識,以及工作現場最有用的降低成本設計訣竅和提升效率的標準化案例。

打開本書你將學會:
.必備的機械知識:結構零件(螺絲、彈簧等)、傳動(機械機構及連桿機構)、控制機構(感測器)、動力源(馬達、汽缸等)
.掌握材料特性與加工訣竅:包括材料的機械性質、物理性質、化學性質等三大特性;切削加工、成形加工、接合加工、特殊加工、熱處理及表面處理等五大訣竅
.製作品質數值化:以良品率、標準差、可靠性、整備性、製程、維護性、耐久性等方法檢核
.提升機械設計效率的標準化:以材料、表面處理、採購商品(廠商、系列、規格)、設計步驟(如流用圖面)4大面向範例解說

日本讀者這樣說:
「不僅適合自學,也能拿來傳授教學的好書。」
「無論入門者或是技術純熟的設計人員都適用。」

 

第二冊:圖解2603種機械裝置

造就今日科技、歷久彌新的專利經典機構設計集成

20世紀初期機械設計智慧結晶:完整輯錄工業革命以來的創新發明專利與經典設計,例如二戰自由輪的三段膨脹引擎、自行車傳動鏈條齒輪,以及提升當代發動機燃油效率的阿特金森連桿結構。

專業分類‧系統編纂‧全面涵蓋:25年業界工程師蒐集史上經典專利圖稿、細節圖、備忘錄等資料,去蕪存菁,編纂分類成108個主題,全方位滿足不同條件需求的機械設計解決方案。
珍貴機構示意圖開放式激發創意:數千張機械裝置圖,精簡展示及解說機構關鍵、零件配置、運動方式,開放式啟發/優化創意靈感,簡單好用不受限。
卓越的經典機械裝置,既打造今日文明,更昂首續航於智慧化的未來

機械科技發展史上的重大發明改變了人類生活的方式,形塑今日文明的樣貌。工業革命至20世紀初期,工程師們馳騁想像、積極創新,在既有的基礎上不斷改良、修正,以追求速度更快、產量更大、效率更高的卓越設計。機械的性能突飛猛進,徹底將世界推向工業量產的時代,留下許多今日仍普遍使用的經典設計,更為後續的電氣化、自動化及智慧化生產鑄造了堅實的基礎。
本書是由英國土木工程師協會成員、具25年從業經驗的工程師湯瑪斯.沃特.巴柏,為機械工程領域的專業人士,收集20世紀初大量珍貴的發明專利及設計圖並分類編輯而成。包括動力傳輸與控制、速度與方向調節、溫度控制等方案;應用在起降、輸送、壓製、鑽孔、潤滑、切削等各種需求。書中收錄經過實證與改良的經典專利;也不乏一些奇特、別具創意的特殊類型,皆蘊含前人的智慧與巧思。大量的設計圖稿,對照作者精要的說解,是現代工程師、技師、發明家……等跨時空應用與創新優化的寶庫。


收錄英美超過40種專利發明

艾倫的調節器(43)、伊渥特傳動鏈(208)、格拉夫頓側面傾卸貨車(244)、哈德遜傾卸車(248)、盧克的離心磨碎機(253)、卡爾的碎解機(254)、阿迪曼的摩擦離合器(287)、貝利的可變式補整天平(373)、特威德的平衡鉚接機(376)、伯內的曲柄裝置(395)、勒孔特的膨脹心軸(507)、摩爾和皮克林的差速齒輪(550)、伯內的T形連桿雙汽缸引擎(574)、史蒂文森與梅杰的液壓增速齒輪(752)、格羅威的傾斜複合式引擎(582)、羅伊爾斜面萬向接頭(1078)、甘迺迪的活塞水表(1092)、斯坦納的填料函(1102)、達維的直立複樑式礦用泵(1130)、凱澤的間歇式環形裝置(1148)、里奇蒙的差速器伸縮液壓升降機(1217)、契里的自持齒輪(1218)、埃奇的穿孔軌條和鋸齒輪(1284)、梅勒的泵浦(1333)、尼柯森的反向齒輪(1437)、H.傑克的可變式膨脹齒輪(1455)、摩爾的差速外擺線齒輪(1545)、哈斯第、諾維敦和愛德華的可變衝程曲柄銷(1584)、歐姆斯特的可變錐形摩擦齒輪(1588)、達克姆液壓秤重機(1728)、喬伊的蒸氣引擎反向裝置用液壓偏心輪(1979)、查普曼的曲柄運動(2023)、巴柏分裂式刀架(2107)、鮑爾的管扳鉗(2113)、湯瑪斯楔形襯套(2163)、F.H.理查斯的可調整活塞閥(2357)、里奇蒙、維谷的液壓平衡升降機(2396、2397)、迪爾登的繩索拉緊滑輪(2415)、寇德的螺旋塞式瓶塞(2544)等。

 

第三冊:圖解507種機械傳動:科技史上最經典、劃時代的機構與裝置發明

由機械傳動新技術領頭,
揭開第一次工業革命序幕,
造就生產效率高速起飛的機器時代
揭密科技史上最經典、劃時代的機構與裝置發明
 

傳動就是傳遞動能,讓物件動起來。工業場域廣泛應用機械傳動機構來連結原動力和工作機,為機械運動的核心環節,其設計優劣與機器性能表現密切相關。
這本1868年編著完成的機械圖集,由紐約專利事務律師暨《美國藝匠》期刊主編亨利‧布朗集結18世紀下半葉工業革命以來影響人類生產活動最鉅的革命性發明。優異的新機械技術,大大提升當時的生產質量,不僅帶領紡織、交通運輸、鋼鐵等產業往新的境界發展,城鄉發展和社會結構更因此改頭換面。

全書收錄 507 種從基礎、簡單到複雜精巧的機械傳動方式,概要呈現經典機構的原理和具體運作過程、個別零件的功用及整體目的。正是這些偉大先行者的巧思,現代工業得以突飛猛進、生生不息。

●19世紀流傳至今的機械設計寶典、涵蓋逾35 項重大專利成就
蒐羅工業革命百年間推進量產、省力、精密度,改變社會形貌的創新技術,例如柯特左輪手槍、奧提斯升降機止動機構

●多種動力類型,範例兼具技術與歷史層面代表性
包括動力、水力、流體靜力、氣動式、蒸汽引擎、輾軋與齒輪、
衝壓、鐘錶及各式當時最新且未曾發表的機械設計

●專利人員精心手繪細部構造圖,窺探機械奧妙
簡要呈現機構全貌、零件配置與作用方向,複雜機制也豁然理解


打開本書,你將認識下列機構類型:
滑輪機構、凸輪機構、棘輪機構
曲柄機構、小齒輪與齒條機構、差速機構
擒縱機構、調速器、鐘擺機構
蒸汽引擎、升水裝置、周轉輪系等

特別收錄18~19世紀超過35種專利發明
柯特的左輪手槍機構(277)
奧提斯的升降機止動機構(278)亞諾的計時器(291)
穆奇與布羅薩的重力式擒縱機構(309 & 312)
哈里森的轉式發條盒(321)等等
 

第四冊:圖解治具設計:機械原理×優化製程×設計標準化,實現工作現場品質、成本、交期最高使命

 

活用治具迅速、確實、簡單的操作性,重新定義完美CP值
世界第一日本上市公司生產技術專家的治具設計實務

選擇5,000日圓的測微頭,比選擇200日圓細牙螺絲的CP值更高?
作業環境太亮、太吵,一秒鐘而已的瞇眼和分心,無所謂嗎?

治具是輔助生產製造時定位及固定物件不可或缺的工具。治具設計小至活用生活中隨手可得的物品、大至因應精密機械所需開發特製, 透過優化治具構造和作業流程標準化,以強化工作現場作業效能,提高良率、滿足經濟效益。 

作者西村仁擁有東證上市公司村田製作所21年的生產技術部門經驗,除了開發、導入新設備等工程設計和改善的豐富實務經驗;亦曾擔任日本經濟產業省專案小組成員和中小企業廳委員,熟稔產業前緣;本身擁有多項專利。本書以其融合多年產、官、學經驗和優勢,將教科書上不會觸及的治具設計實務、疑難和解決方法,凝縮成本書精闢實用的內容。不僅是現場操作工程師必備的實務指南,也是加工、組裝、調整、檢查等作業環節建立共同認知的實用參考書。

本書內容特色:

.超過200張圖表輕鬆理解:各種定位示意圖、數據範例圖表、分類圖、尺寸公差表、機械構造解構圖
.「先定位再固定」實務案例解析:矩形(端面基準、孔基準、底面基準)、圓形(側面基準、孔基準)共12種定位方式。機械式固定法(活用市售品如夾鉗,或逃溝加工等加工法)和真空吸引固定法。
.統整測量儀器,確保製造品質:8種類5構造的運動導引零件(平面運動、往復直線運動、旋轉運動)、10種直接與間接測量儀器
.囊括機械設計和作業設計兩大必備知識:工業標準、材料規格特性、螺絲活用、作業流程標準化、改善製程、設計堅固治具的訣竅
 
★日本讀者這樣說
「書中舉了很多真實案例,在實際設計時提供非常大的提示和幫助。」
「很多現場工作知識是學校學不到的,很珍貴。用圖表描繪機械結構和零件使用方式,一目了然。」
「清楚介紹不同形狀的具體定位案例和設計技巧,尤其螺絲的章節,解決很多實際工作上的疑惑。」
 

作者介紹

作者簡介

西村仁
Jin Consulting 代表、生產技術顧問。1962 年生於神戶市。1985 年立命館大學理工學部機械工學科畢業。2006 年立命館大學研究所經營學研究科碩士課程結業。於東證上市公司村田製作所株式會社生產技術部門任職長達21 年,負責開發電子零件組裝裝置以及測量儀等新設備,並且導入多款設備至村田製作所集團。除了工程設計、工程改善外,也擔任社內技術講師。持有多項專利。2007 年起從事製造業與服務業的現場改善,協助提升生產性,並且以技術研討會講師的身分支援教育訓練。
另外,也曾擔任過日本經濟產業省(相當於我國經濟部)的專案小組成員、中小企業廳委員等。著有《圖解看懂工業圖面》、《圖解加工材料》、《圖解機械加工》、《圖解工業製圖》、《圖解機械設計》、《圖解治具設計》。


湯瑪斯.沃特.巴柏Thomas Walter Barber
經驗豐富的工程師,英國土木工程師協會成員,從事橋樑、電車、卡車、鐵路等各種各樣的工程設計。他在1895年間擔任位於蘇格蘭昆斯費里(Queensferry)的銀禧橋(Jubilee Bridge)設計總工程師;1909年為倫敦輕軌電車設計三軸列車,還有其他各類工程設計。本書是他從自身使用者的角度出發,蒐羅史上最經典的機械發明與專利圖稿、細節圖、備忘錄等資料,並分門別類、去蕪存菁,以簡單易懂的方式呈現,深受專業人士與愛好者的歡迎。著有《圖解2603種機械裝置》。

亨利.布朗Henry T. Brown
19世紀紐約布朗與西華專利事務所(Brown & Seward)的資深合夥人,也是擁有四十年豐厚執業經驗的著名專利事務律師。1864年編輯並發行《美國藝匠》(American Artisan)期刊,主要介紹新型機械發明,並大力推廣專利、商標等業務,協助客戶取得美國本地及歐洲、加拿大、墨西哥及南美多國的專利。1868年,布朗完成編撰機械圖錄《507種機械運動》(Five Hundred and Seven Mechanical Movements),獲得機械領域專業人士及愛好者極大迴響,討論度至今仍居高不下。著有《圖解507種機械傳動》。

譯者簡介

蘇星壬
日文譯者,現居仙台。就讀中興土木時參訪日本東北災區,而後立志成為譯者。譯有《圖解機械設計》、《圖解治具設計》。

牛羿筑
英國倫敦大學亞非學院國際研究與外交碩士,目前為自由譯者,願望是在北歐雪國冷冽之氣中徜徉文字之海。譯有《圖解2603種機械裝置》。

連聰政
政治大學企管研究所碩士,中興大學企管研究所博士班,彰化師範大學人力資源管理研究所博士候選人。擅長產業分析、外文翻譯、公司經營策略與問題診斷、國際行銷。曾任工業技術研究院機械工業研究所產業分析師、汽車與化學行業上市公司國際行銷/企劃主管、企管顧問。現為大順興顧問事業有限公司執行長、約聘科技與工商領域外文翻譯。譯有《圖解2603種機械裝置》。

郭政宏
逢甲大學外文系畢業,開始從事翻譯工作後總是在機械名詞中打滾,以專業譯者為目標持續努力中。譯有《圖解507種機械傳動》。

 

詳細資料

  • 叢書系列:Art BASE
  • 規格:平裝 / 896頁 / 23 x 17 x 5.74 cm / 普通級 / 單色印刷
  • 出版地:台灣
  • 適讀年齡:14歲~99歲

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