機械設計における寸法管理の詳細を理解する |写真と文字の組み合わせ

機械設計では、製品の寸法を制御することが設計者の能力を反映します。必要な設計スキルが不足している場合、サイズ制御を達成することが困難になる可能性があります。そこで、スキル向上に役立つ基本的なデザインプロセスと手法をいくつか紹介したいと思います。

01 外部委託する機能部品のサイズを最初に決定する

まず、設計プロジェクトを開始するときは、ソリューションの全体的な要件を検討します。外注する機能部品の機種・仕様を確認し、納期・コスト・設計サイズなどをご確認ください。この情報は、設計ソリューションの実現可能性を評価するのに役立ちます。さらに、購入する部品の設計サイズは、製品の構造設計にとって非常に重要です。

上の図は、アウトソーシングされた機能コンポーネントの一般的な理解を示しています。たくさんの種類がありますが、これらはほんの一例です。これらのコンポーネントはサプライヤーから購入でき、製品サンプルは設計寸法を確認するために使用されます。サプライヤーは、部品の 2 次元および 3 次元図面を含む紙サンプルと電子サンプルを提供します。例えば、日本のSMCの空気圧コンポーネント、中国のAirtacの空気圧コンポーネント、日本のTHKの製品が待機しています。

設計エンジニアとしての最初のステップは、サプライヤーのサンプルに基づいて、対応する部品構造を描画することです。その後、選択したモデルと仕様に従って、対応する部品構造を描画します。これは主な設計の基礎であり、正確である必要があります。何らかの変更が必要な場合、それは設計計画に最初から欠陥があったことを意味します。

機械構造設計エンジニアとして、製品サポートサプライヤーから提供される製品サンプルをよく理解することが重要です。マシニング センターの送りアセンブリの完成図を設計する場合は、ねじロッドから開始して外側に構築することをお勧めします。まずネジ棒を描き、次に軸端、モーターベース、ベアリング、その他の関連部品を描きます。個々の部品の設計を進める前に、工作機械の大まかな構造や形状を確認することが重要です。

機械部品の設計は、ある部品のサイズが別の部品のサイズに影響を与える複雑なプロセスです。したがって、設計が十分に根拠があり合理的であることを確認するには、各部品の起源と目的をよく理解することが重要です。

テクノロジーを習得することに加えて、製品をサポートするサプライヤーのネットワークを構築し維持することも同様に重要です。これは自己の目覚めと成長のプロセスであり、設計エンジニアが持つことができる最も貴重なリソースと能力です。

02 設計構造の確認

機械設計の構造に関しては、人それぞれ考え方や習慣があり、統一するのが難しい場合があります。ただし、フランジのさまざまな接続方法やそれらの効果的な取り扱い方法など、伝統的な構造形式を十分に理解し、習得することが重要です。さらに、部品を設計する際には、機能要件だけでなく、加工および組立プロセスの要件も考慮することが重要です。特に、販売後の利便性も重要な考慮事項となるハイエンド製品の場合はそうです。これらすべての側面を合わせると、包括的なスキルセットが必要になります。

製品用のプレス金型セットを開発しました。試用中、スタンププロセスはスムーズに進みました。ところが、金型からパーツを取り出そうとしたときに問題が発生しました。型開きストロークが不足していることが判明し、困った事態が発生しました。この事件は、製品設計における構造処理の重要性を浮き彫りにしました。構造加工を始める前に、製品の機能を総合的に評価・検討することが重要です。製品の品質を確保するには、設計、調達、外注加工、組立、デバッグ、生産、アフターサービスまでを丁寧に行う必要があります。これらの手順のいずれかを怠ると、重大な結果につながる可能性があります。最終製品は完璧ではなく、完全な失敗になる可能性さえあります。

構造物を扱う能力には、経験、観察、想像力が必要です。それは、プロジェクト設計の経験、間違いから学び、優れた教師からの指導を通じて獲得されます。優れた教師は、貴重なアドバイスを提供することで、少ない労力でより良い結果を達成し、時間を節約することができます。しかし、他の人はあなたに何の借りもないので、良い教師を見つけるのは簡単ではありません。さらに、職場では、他人があなたをライバル視し、協力してくれないかもしれません。したがって、良い先生を見つけるには運が必要です。

実際に良い先生がいない場合は、図面を見つけてコピーし、見て、考えてください。これが最も現実的なショートカットです。デザインエンジニアにとって、真似することは間違いなく自己成長への近道です。最初からイノベーションについて考えないでください。 、先人の経験を使いこなすことができれば、それはすでに驚異的な能力です。

ここで確認される設計構造とは、製品の全体構造と製品を構成する部品の構造の両方を指します。基本的には組立図の設計段階で確認します。仕組みができる設計技術者が少ないのは、これが理由です。 少ない理由は、求められる総合力が高すぎて、数年遊んだだけでは身につかないからです。

03 設計部品図（肉厚）

部品の形状を確認した後、部品の肉厚をどのように確認するかは、多くの人にとって非常に混乱するものです。部品の肉厚を確認するには、部品の形状、部品の材質、部品の成形方法など、多くの要素を考慮する必要があります。 、部品の熱処理要件、部品の使用強度、部品の位置CNC製品これらの総合的な要素を考慮することによってのみ、適切な部品図面を真に設計することができます。もちろん、これは簡単ではありません。

新しい製品や部品を設計するときは、既存の製品や部品から学ぶのが最善です。あなたの会社が以前に同様の製品を製造したか、同様の部品を使用したかどうかを確認してください。部品の設計を確認するには、以前の図面の関連要素と設計寸法を考慮してください。あなたが犯す可能性のある間違いは他の人もすでに犯している可能性があるため、この方法はエラー率が最も低くなります。

すべての部品に対して機械的分析を行うことを提案する人もいますが、これは必須ではなく、遅延やコスト超過につながる可能性があります。代わりに、製品を開発するときはスピードとコストに重点を置きます。経験を積むにつれて、構造、サイズ、材料、要件に関する独自の設計原則を開発していきます。

さらに詳しく知りたい場合は、研究開発の経験がある人にアドバイスを求めてください。彼らはあなたが学ぶことができる貴重な知識を持っています。科学や工学の分野の人は、謙虚に質問すれば、喜んで専門知識を共有してくれることがよくあります。すべてのトリックを明らかにすることはできないかもしれませんが、基本的な設計の試みから学ぶことができます。経験豊富な専門家とのコミュニケーションは、職場での成功に役立ちます。

04 標準部品の確認

標準部品の選択は、部品のアウトソーシングと同様の簡単なプロセスです。標準部品を選定したら、それに応じて構造やサイズを確認する必要があります。デザインする際にはこれらをうまく活用することが重要ですCNC機械加工部品構造とサイズがデザインと一致していることを確認してください。使用する標準部品が多いほど、構造処理がより効率的になります。

標準部品を選択する場合、考慮すべき点がいくつかあります。応力範囲、組立方法、標準部品の材質、標準部品の使用などは、選択したモデルと仕様を確認するのに役立ちます。適切なモデルと仕様を選択したら、対応する図面を設計できます。ほとんどの 2D および 3D ソフトウェアには、直接呼び出すことができる標準パーツ ライブラリが付属しているため、最初からパーツ ライブラリを作成する必要はありません。ただし、標準部品の選択には、部品を最初から設計するよりも比較的簡単ではありますが、ある程度の技術的知識が必要です。適切なパーツを選択するのが難しい場合は、いつでも他の人から学び、うまくいったものを試すことができます。そうすることで、他の人が過去に直面したのと同じ落とし穴に陥るのを避けることができます。

05 機械分析

会社の製品設計プロセスの多くの領域では機械解析を使用していませんが、それでも必要に応じて機械解析を実行する必要があります。これは、当社の製品の品質と費用対効果を確保するために非常に重要です。CNC部品。やるべきことと節約できるものに優先順位を付ける必要があります。このプロセスの重要性を無視することはできません。

機械解析を実行するにはさまざまな方法があります。従来は、マニュアルを参照し、計算式を設定し、構造を検討するなどして計算を行っていました。ただし、機械解析を行う最新の方法は 3D 設計ソフトウェアを使用することで、プロセスをより迅速に、より効率的に、より優れたものにすることができます。

要約すると、設計プロセス中に個人をトレーニングする最も効果的な方法は、図面に基づいた段階的な分析と説明によって行うことです。これは、どの記事や方法でも代替できないプロセスです。私のいつものトレーニング方法は、新人に私の指示に従って分解してもらうことです。部品図は、まず意図に基づいて描いていただき、その後、私が検査します。設計プロセス中に見つかった問題をすべてリストアップし、それらを変更する方法と、なぜそのように変更する必要があるのか​​を説明します。そして、私の説明に基づいて図面を修正してもらいました。図面を修正した後、レビューのために私に渡します。まだ問題がある場合は、再度修正してもらいます。このプロセスは製品設計プロセス中に何度か繰り返されます。その結果、新人は、数多くの製品デザインプロジェクトを通じて、初期のデザイン認識を確立し、徐々に独自のデザインスタイルと原則を培うことができます。

正直に言うと、資格のある設計エンジニアを育成することは、特に全力を尽くした場合、簡単な作業ではありません。本当に疲れるかもしれません。誰かを訓練するたびに、私はこの人はナイフのような人だと自分に言い聞かせます。それらを研ぎ澄まし、職場で破壊できない武器にしたいと考えています。このことを考えるたびに、私は心の中に少し安らぎを感じます。

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