図面を描く前に知っておきたい!マシニング加工のコストを1/2に抑える設計の工夫

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同じ穴径にする

工具本数が増えると、購入する必要と管理する必要がでてきます。

極力工具本数を減らす為の工夫を紹介します。

例えば

  1. M10なら下穴φ8.7ドリルです。
  2. φ9H7の下穴もφ8.7です。
  3. M8ボルト穴はφ9ですがM8ボルトが入ればいいのでφ8.7であけてしまっても問題ないです。

よってφ8.7が3通りで使用していくことが出来きて購入工具と管理工具が減ります。

座穴とその下穴はボルトとボルト頭が入ればいいので標準値の穴径±0.2くらいしても問題ないです。

以下にそういった表を作って載せておきます。

共通穴径の例
ドリル径   タップ径 リーマ径 穴付きボルト穴 座ぐり径
3.4 M4 M3ボルト用穴
4.3 M5 M4ボルト用穴
5.1 M6 M4ボルト用穴
6.8 M8 φ7 M6ボルト用穴 M3座ぐり径(6.5)
8.7 M10 φ9 M8ボルト用穴
9.7 φ10 M5座ぐり径(9.5)
10.4 M12 M10ボルト用穴
11 M10ボルト用穴 M6座ぐり径
12 M14 M10ボルト用穴
14 M16 M12ボルト用穴 M8座穴径
17.7 M20 φ18 M16ボルト用穴 M10座穴径
20 M22ボルト穴用 M12座ぐり径
21 M24 M20ボルト用穴
24 M27 M22ボルト用穴
27 M30 M24ボルト用穴

上記の表ではφ6.8、φ17.7のドリルが汎用性が高いです。

またタップ・は偶数のサイズ、M4,M6、M8、M10・・・(奇数のタップは使わない)
リーマーは奇数のサイズφ5、φ7、φ9、φ11・・・(偶数のリーマは使わない)を使用するとかにしたら「準備・購入・管理・」する工具がさらに減ります。

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RよりCにする

R加工はやりにくい。C面取りは楽。その為、R作成よりCが早く簡単に作成出来ます。

Rは場所によるが工具を買わなければならないのとRゲージを買ったりしないといけない。エンドミルで作成する時は、プログラム作成にひと手間あります。

材料屋で6Fにしてもらう際に、Rは不可と言われる事が多いのでCを依頼しましょう。

ちなみにR作成の為にCで荒加工する計算式は「C=0.58R」によって荒でC面取りしおきます。
例えばR10を作成したい時のC面取りの荒加工はC5.8です。C5.5くらいがいいかな。

斜面は45度

傾斜面や面取り角度の角度指定は45度がよいです。工具選定やプログラム作成が簡単だからです。

少し厄介なのが50度とかです。確認しにくさもあるので60度とかにした方がいいです。

15度とか特殊な角度は、専用の工具を買うか、エンドミルを研磨屋に出して成形してもらうので、お金がかかります。

面粗度が粗くてよい

面が粗くてよいのであれば、削る手間がなくなります。

接地面などでキレイにする場合は、研磨になるので、工数が一つ増えます。

()寸法を入れておく

()を入れておく事により基準面側がより分かりやすくなります

左右勝手違いが無い

左右勝手品とは、左右対称な品物です。
例えるなら右手と左手と合唱して合わせたら互いの位置が重なり合う品物です。

勝手違い品は、一つ部品数が増えます。

よって勝手違いにならないような同じ部品になるように工夫しましょう。

例えば、穴位置が少し違うのであれば長穴にするとか、穴数を増やすとか。
両面にRを入れるとか左右違いがない部品にしましょう。

四角い穴より丸穴

四角い穴の加工は出来ないので丸穴、長穴に設計します。

コーナーを〇穴をあけて「逃げ部」を作れば加工出来ます。(👇図参照)

小径タップ下穴は貫通が良い

小径タップは折れやすい。(小径は、M4以下)

下穴を貫通させてポイントタップを使用するとタップが折れずに済みます。

やぶけそうな穴位置は避ける

壁との距離が近い穴や穴間距離が狭い穴は、破けそうになり、壁がビラビラ状態になります。

微妙な位置は一番近い距離で1㎜以上は残したいです。

ですが、バイスで加工する時に使用する平行キーに干渉する事もある為、壁まで4㎜以上の間隔を持ちたいです。

小径深穴は避ける

小径深穴は、ドリルが長いのが必要で、折れやすいです。おおよそ径の10倍以上の穴は、深いです。小径はφ3以下くらいです。深さは30以上だと深いです。

その場合は座ぐりを作成して、φ3の穴加工を減らします。例えばφ4で座ぐりを作りφ3の有効深さまで加工すればいいです。

加工不可は部品数を分ける

一体物で、加工不可能な時があります。そういった場合は、部品数を2つに分けて位置決めピンとボルトを合わせて組み立てるようにします。

材料寸法は同じサイズ

似た部品、違う部品であっても、同じ寸法(縦x横x高さ)の材料にしておけば、同じ段取りで、加工する事が出来る。また突発的な対応も、その材料で使い回しで加工する事が出来る。

さらに、材料を注文する時は、同じサイズで沢山注文する程、材料費は安くなる。

材料は丸か四角

形状が丸や四角が加工しやすいです。丸はチャックでつかめて、四角はバイスでつかめるからです。

三角や星形☆など角があると、クランプがしにくくなります。

ネジ山の有効

止まりネジはネジが底面に当たって折れる事があります。

止まりネジの時は、底面から2~3ピッチ山分、高くしてもらうとよい。

または凸状にして底面に逃げを作るようにする。逃げはTスロットカッターで作成出来ます。

治具・組み立ての作業工具は1本

治具でクランプする時、組み立てする時、使用する作業工具(スパナ類 / レンチ類)は一本で済ませるようにします。特に数量が多い時は、作業工具が多いと探すのにも時間がかかるからです。

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