機械設計

Question

未だによく分かっていないのですが、設計って理論で固めて行くのですか？
目的を達成する為に、幾何公差や寸法公差を入れて、出来るだけ可能な限り、コストを安く、普通公差を入れて製作すれば良いのですか？

平面公差で寸法を与えていますが、実際は波うってたりするのは加工が悪い？
□50角のサイコロ上のステンレスを図面上で特に何も幾何交差も与えないで加工した時、汎用フライス盤、NCフライス盤では、向かい合う平面度はいくつぐらいで仕上がるのでしょうか？

Answer

機械設計と言っても対象とする物により考え方は千差万別です。
私は生産技術者ですが、生産設備は多少の無理でも壊れてはいけない、計画の生産は必ず達成しなければならない、だから稼働率120%（余裕しゃくしゃく100%に意味）を目指します。

そのためには設備を構成する部品に精度は求めない、精度を求めるとバラツキで複数台の設備を作ると個性が出てしまう。
だから、設備を構成する部品に精度を求めなくても設備の仕事として制度の高い結果が出る様に工夫する。

この工夫が設計者の腕の見せ所であり、会社のノウハウになる。
だから、生産設備で特許を取るのは難しい、設備としては素晴らしい機能、性能を持ってるが個々の技術を見ると単純で教科書にでも乗ってる様な物が多い。

Answer

図面は機能を考えて描く必要があるが
加工できないものは作れない

>>□50角のサイコロ上のステンレス
ステンレスじゃなくてもいいので自分で作ってみるべきだ

消しゴムをサイコロ上にしてもいいし

700円ガンダムは買うべき
https://nextphase.bandai-hobby.net/gunpla.html

Answer

>>設計って理論で固めて行くのですか？
　理論だけではなく経験も絡みますし、実地の使い方や加工方法を想定するなども必要です。

>>可能な限り、コストを安く、普通公差を入れて製作すれば良いのですか？
　これは一面では正しいのですが『コストが最優先かどうかは案件による』というのが結構重要です。
　長年使う製品や、故障時のダメージが大きいならコストより耐久性を重視するし、人の命にかかわる物なら安全率を上げます。
　あくまでそうした諸条件を満たした上での『可能な限りコストを安く』です。

>>向かい合う平面度はいくつぐらいで仕上がる
　作業者の技量とか設備に依存するので何とも言えません。社内に加工部署があるなら、図面持って作業者や検査員に確認すればザックリ答えてくれます。
　また平面度なら一般公差が存在するので、JIS B 0419を閲覧すれば大体の感覚はつかめるかと。
https://www.jisc.go.jp/app/jis/general/GnrJISSearch.html
　□50なら30超え100以下なので、等級に応じて0.1・0.2・0.4ですね。

Answer

加工精度は、普段加工しているもので大きく左右されます。普段から精度を要求されるものを加工しているところでは精度よく加工されます。普段から精度を要求されていないものを加工している所には、図面で幾何学公差等もしっかり指示しておく必要がありますね。

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