岡山螺絲，世界扣件　

         螺絲小達人
古老螺絲─名詞解釋─機械工程學─螺絲製造

古老的螺絲                                                                     【to the top】

 一、最早的螺絲應用在農業上,是為了提高水位,所以又叫水螺絲，是西元前2世紀，由阿基米德

       〈Archimedes〉發明的，所以他被稱為螺絲之父。【資料來源，鄭鴻君董事長】
 二、螺絲在十五世紀時的特殊用途：固定火槍上的零件。螺絲取代鐵釘的原因是螺絲的旋轉特

        性能夠抵抗火槍發射時的震動 。【 資料來源：奇摩知識+  】
 三、古中國的機械工程技術在十五世紀以前非常發達，各種省力裝置(如尖劈、槓桿、滑輪、

        斜面...等)皆有相當的發明與應用，唯獨螺旋與螺桿未出現於古機械中 。

        鄭鴻森教授以螺桿為研究方向，發現變導程螺桿在工業的應用非常廣泛，除了無梭織布

        機以外，還應用於工具機、射出成形機、電梯自動門、裁布機、鑽礦機、調頻器、手扶

        梯、生產線、咖啡機、鍋爐燃料運輸機、製磚設備...等。( 摘錄自【學與致用】一書 )

名詞解釋                                                                        【to the top】

 一、螺絲製造過程的專有名詞：

●  球化：

    讓材質組織均勻,讓螺絲材質變得有一致的流向，易鍛造(通常是把字打在螺絲上的時候用的)。

    球化屬於退火的一種，當線材還沒做成螺絲，要做特殊加工時後用。
● 滲碳：

   調質，硬度處理的時候，通常是表面要硬(內部要軟)，所以有滲的那部份就叫滲碳層，如果硬

   到裡面就叫全硬。
● 碳化：

   是把螺絲材質含碳量均勻化；低碳：含碳量少於25%。

●  攻牙和輾牙：

   螺紋分陰陽兩級，螺帽為陰極，螺絲為陽極。

   輾牙又稱為搓牙，是公的，攻牙是母的。所以螺帽要攻牙，螺絲才輾牙。

●  回火：

   是指如果熱處理弄錯，回火後，就會變回原來的狀態。

●  盤元：

   是螺絲的原料，指的是捲起來的線材。

 二、應用原理

●  韌性和硬度是矛盾的，韌的就不硬，硬的就不韌，滲碳就是折衷，讓表面硬，裡層韌(軟)。

   不熱處理的就會比較軟/韌，想要硬一點的就得直接在線材上做選擇，如選擇合金的線材...
●  特殊螺絲如果要加工，要先去加工，然後再輾牙，最後再熱處理，例如，要先割牙再熱處理，

   不可以先熱處理再割牙，因為熱處理會破壞螺絲的表面組織。

     經過第二次熱處理沒有成功，就會整批螺絲都報廢。
●  熱處理可以把螺絲變軟或變硬，也可以改變螺絲的顏色，溫度越高顏色越深。電鍍的時候也

   會搭配熱處理的性質而決定螺絲最後的顏色。
●  仔細觀察的螺絲釘，會發現上面的螺紋是按照一定的距離排成，叫等導程螺桿；

     反之，若是螺紋沒有按照一定的距離排列，那就叫做「變導程螺桿」。

 三、其他：

●  滾珠螺桿：

    藉由讓滾珠在螺絲與螺帽之間循環，使螺絲能夠平滑轉動的螺絲叫做滾珠螺桿，用於將旋轉

    運動轉換成直線運動的機械上。

●  扣件在大陸被稱為「緊固件」
●  自攻螺絲：不必再鑽孔打洞的螺絲，所以通常是尖尾螺絲。照片請參考【活動照片區】

機械工程學                                                                   【to the top】

 研究緣起
 看完岡山螺絲博物館網站以後，老師要我們找一些網站裡面沒有的內容。默萱發現博物館裡缺少了

 古代螺絲的相關知識，這引起了我們努力的目標，所以我們陸陸續續蒐集這方面的資料。

 所以老師這次讓大家共同讀一本書，個別報告裡面介紹螺絲的重點，要我們的作品「岡山螺絲，世

 界扣件」不會跟岡山博物館網站的內容重複，也要讓大家更了解螺絲。

       書名：機械工程學    出版社：瑞昇文化事業股份有限公司 

       作者：小峰龍男     出版日期：2011年10月

  螺絲的原理 

   一、螺絲在轉動時，螺紋溝的斜面會對螺絲的中心軸方向施以強大的力；螺絲曲線會成為「螺旋」

          螺紋溝的斜面會成為螺旋面。

          間單的說，螺絲就是利用斜面原理，以較小的作用力，將重物往上抬升。
   二、螺距：兩個相鄰螺紋山之間的間距；當螺紋溝只有一條時，也會被叫作導程〈指螺絲轉動一圈

          所進的距離〉具有兩條螺紋溝的雙紋螺絲，每轉動一圈則會前進兩倍大螺距。
　

   螺絲的主要功能

   一、螺絲也會使用在轉換旋轉運動與直線運動的結構之中
   二、螺距正確的螺絲可用來測量長度

   三、利用螺旋面隔出的空間與施加在軸向上的力來推送流體、熔渣以及泥水狀物體；此裝置又被

          稱為螺旋 或螺桿 等等，是自古以來很 常見的裝置。
　

   螺絲的應用
    一、螺紋溝斜面產生的力會應用於千斤頂上。 
    二、螺絲是種重視互換性的代表性機械零件，並具有各式各樣的規格。
    三、組裝機械的螺絲假如過度縮緊，將會導致螺絲或鎖螺絲部分的損傷；鎖不緊的話，則是會導致

           零件脫落。

    四、螺絲也會使用在轉換旋轉運動與直線運動的結構之中。


  檢查螺絲的時候會用到的知識(螺絲工廠品保部或實驗室)

   一、在以大一點為中心旋轉的棒材上，當我們對中心以外的點施以垂直力道時，力量大小乘以旋轉

          中心至力作用點之間長度的乘積就叫做「扭力」或是「力矩」，是表示讓物體旋轉的能力強度 。

   二、用公式表示扭力的大小為：力 x 長度；單位為牛頓公尺或牛頓公厘。

   三、螺絲的直徑，在外螺紋上是指螺絲外徑、內螺紋上則是指孔徑。
   四、在螺距正確的螺絲上，螺帽與螺絲的相對移動距離會和螺絲的 轉動次數成ˋ正比。可利用這點

          來讓馬達驅動作業機械的 作業台。
   五、微測器是藉由精密螺絲的轉動量來測量尺寸的測量器。螺旋式的一般微側器，會將螺距為0.5mm

          的螺絲轉動一圈的距離 分成50等分；而刻度最低則可測量到1微米〈微米=0.001mm〉。

螺絲製造                                                                        【to the top】

●   螺絲頭如何「成型」？

    一根細細長長的鐵棒，究竟是如何被做成「頭粗身細」的螺絲造型呢？是切削？還是焊接？ 這個問題

    也困擾著您嗎？

    其實，它是被機器硬塞入另一個模具，用「擠壓」方式變成最後的造型的。

    如果您在網路上看到這樣的影片或動畫，一定會覺得，原來鋼鐵也有這麼「柔軟」的一面呀！這種見

    聞我們對金屬的 「延展性」有更深刻的了解！

●  螺絲在工廠裡的主要製造過程 
　

    盤元運到工廠   →   盤元酸洗  →  伸線  →  把盤元切成一段段的   →   成型  →  將螺帽套上鐵棒   →  

    螺絲打頭  →  輾出螺紋  →  螺絲熱處理〈滲碳〉→電鍍    →   螺絲(拉力)測試 →  包裝  →   螺絲運送

    以鑽尾螺絲製作為例子的完整工作流程圖:
    線材入廠→線材接收檢驗→入庫→搬運→打頭→打頭檢驗→搬運→夾尾→夾尾檢驗→搬運→碾牙→

    碾牙檢驗→ 搬運→熱處理→熱處理檢驗→搬運→表面處理外包→表面處理接收檢驗→成品檢驗→

    搬運→包裝→包裝檢驗→ 搬運→入庫→出貨→出貨檢驗→搬運→成品出廠 

   【資料來源：豐鵬公司】

●  採礦與煉鐵的過程     

    用炸彈挖洞    →  用機器挑選鐵礦  →  把鐵礦用船運到工廠  → 把鐵礦加熱  →  把鐵礦倒進模具   → 

    壓成鐵板  →  把鐵捆起來   →  鐵板檢驗