【機械設計】図面は製図だけじゃなくて加工法も知らないと描けない！工作機械編

こんにちは！陶酔ぶどうです(^^♪

図面を書く際、製図の知識だけあっても図面は描けません。

その部品の加工方法も読み取れる知識が必要です。

図面を描くには

図面を描くのに製図の知識は必須です。

ですが、それだけでは図面は成り立ちません。

その部品の加工方法をがわかっていないと加工できない部品図になってしまったり、鋼材規格を知らないとそもそも部材が調達できませんので、部品がつくれません。

加工方法がわかっていないが故に、困難な形状に設計して無駄な加工、無駄なコストが発生してしまいます。

初心者あるあるの失敗だと思います。

加工方法は国によって変わることはないですが、鋼材は国によって違います。

中国なら中国鋼材のGB規格、日本なら日本のJIS規格とその部品の製造国、部材調達する国の鋼材に合わせて設計し、図面を描かなければいけません。

図面を描くのであれば、CADオペであれ設計者であれ加工方法を知っておいて損はありません。

むしろ、必須です。

加工方法を頭に描いて設計することが大切です。

私も最初の頃、上司から口酸っぱく言われました。

旋盤加工とは工作物をチャックに取り付けて回転させ、バイト（刃物）を工作物に当てて動かす事によって切削加工する工作機器です。

バイトは刃物台に取り付けて前後左右に、手動でまたは送りネジによって機械駆動で動かし、軸対称の部品の制作を行います。

工作物をつかむチャックは主に2つあります。

・三爪のスクルロールチャック：工作物が丸いもの
→ハンドルを回すと三つの爪が同時に動き、自動的に芯を合わせてつかむことが可能

・四爪のスクルロールチャック：四角いブロックに加工するとき
→四つの爪は1つずつ独立に動かす
→芯を出すまでに時間がかかるが、4点で支持するのでつかむ力が強く安定
→最近ではNCフライス盤などで丸いものの加工ができるようになり、四つ爪チャックを使う頻度は減ってきている

旋盤加工で行う作業
・端面切削
・外周切削
・R部の切削
・面取り
・突切り加工
・ねじ切り加工
・穴あけ加工
・中ぐり加工

フライス盤はXY方向に動くテーブルの上に工作物をセットして、Z軸方向から回転している工具を当てて加工する工作機械です。

板材から様々な形状への加工、キー溝の加工、バカ穴の加工などの加工に使用します。

フライス盤で行う作業
・正面フライス削り
・溝削り
・側面削り
・中ぐり
・スリット加工
・曲面加工

フライス削りは、多数の刃をつけて回転させ平面を削り、六面体の各面の切削などに使用します。

外形加工や溝加工の場合は、エンドミルという円筒形状の刃物で加工し、工具の側面でも底の面でも切削することが可能です。

軸穴のある凸型形状のフライス盤加工手順
①削り代を考慮して板材から切り出し
②正面フライスで六面取り
③エンドミルで段の部分を削り出し
④軸穴の下穴をあけ、ボーリングバーではめあい穴を加工
⑤バカ穴をボール盤で穴あけ

ボール盤とはドリルによって工作物に穴をあける機械です。

ドリル先端の刃先角度は118°で、製図の際は120°で描きます。

ボルトタップ穴の下穴の先端部分を120°で描くのはこのためです。

ドリルの太さは1mm～13mmまで0.1mmごとにあります。

13mm以下の穴あけは卓上ボール盤で可能で、13mm以上では、大型のボール盤またはフライス盤を使います。

ドリルの先端は刃がついていないので、穴をあける際に先にポンチをうって凹みをつけておくか、センタドリルで小さな穴を開けておく必要があります。

ボール盤で行う作業
・穴あけ(バカ穴)
・座グリ
・皿モミ
・タップ
・リーマ

座ぐり加工や皿モミ加工は、六角穴付きボルトや皿ネジの頭が飛び出ないようにする加工です。

リーマ加工は、ドリルで穴をあけた後、さらに内側をきれいに仕上げて精度よい穴にしていき、ピンをはめる時などにリーマ加工指示したりします。

座ぐり加工の加工手順
①フライス盤で加工した板の上に穴あけ位置をケガキ
②穴あけ位置にポンチを打つ
③加工物をバイスに挟み、ボール盤にセットしセンタ穴をあけた後、ドリルで穴あけ
④座ぐりドリルで座ぐり穴を加工

タップ加工の加工手順
①ネジ穴をあける位置をけがき、ポンチを打つ
②下穴をあける
③皿もみ部の穴の縁(C1とか)を面取り
④タップをチャックに取り付けて、タップを加工

少しでも参考になれば幸いです(*´ω｀*)

最後までご覧いただきありがとうございました、次回も見てくださいね。ノシ