メカ：基本設計
ボルト頭の形状と固定穴の設計・加工（自動機部品の加工技術の応用-14）
ボルトの頭を固定板から出したくない部分のボルト頭のザグリ穴形状と精度には、次のような注意が必要です。 さら小ねじ類のザグリ穴加工の注意点：【図1】参照 ボルトで締結される2つの部品は、ボルト外径より大きなザグリ穴とボルト頭部に応じたザグリ穴...
タグ：ねじ・ボルト
機械加工の固定の安定性と形状（自動機部品の加工技術の応用-13）
自動機部品の場合、量産部品と特注の加工部品では部品の加工方法が異なってきます。この場合、量産部品は量産用加工技術に適した形状で量産されます。一方、機械加工は1個づつまたは複数個を加工装置のテーブル上に固定し、NCプログラムで自動加工するかマ...
タグ：治具部品
量産部品と加工部品の違い（自動機部品の加工技術の応用-12）
自動機部品の場合でも、量産部品（使用数量が多い場合）と特注の加工部品（加工個数が少ない場合や特別の精度が必要な場合など）では部品の加工方法が異なってきます。このような場合には、それぞれの加工方法に適した部品形状の設計が必要です。 事例：イケ...
タグ：治具部品
軸とボスの形状と加工（自動機部品の加工技術の応用-11）
軸と歯車やフランジのボスとの組み込みには、どちらかの部品に逃げを持たせておくと、スムーズな作業ができます。 ベルトを用いた伝動装置部品の平ベルトプーリやタイミングプーリと回転軸は、回転精度を維持するために、はめあい公差を持つ加工がなされてい...
精密組立基準面の形状と加工法-2（自動機部品の加工技術の応用-10）
精密測定の場合の測定物の設置基準面について（ここでは加工の解説は省略） 精密測定用基準面は、測定するセンサ（顕微鏡の対物レンズ、センサ位置など）の位置で、XYZ軸と傾き精度が維持されている必要があります。 精密な測定精度を得るために、測定セ...
タグ：測定工具・計測機器
精密組立基準面の形状と加工法-1（自動機部品の加工技術の応用-9）
自動機などの精密組立の場合の組立基準面の設計と加工 自動機などの組立機構には、大きな力（圧縮･引張力、慣性力など）が長期間にわたり繰り返し加えられることが多いため、平面精度の出た2部品をボルト締結するのが一般的な組立法です。 広い面積を合わ...
組立部品の基準面形状と加工法（自動機部品の加工技術の応用-8）
組立部品の組立基準面の設計と加工 ・ 組立基準面に一定の軽い力でワークを押しつけ位置決めをします。 ・ この場合の位置決め基準と押付け力の関係は、顕微鏡の移動テーブルの位置調整機構に類似構造が採用されています。（ 【写真1】 参照） ・ 外...
タグ：止め輪・キー・ピン
精密基準面の形状（自動機部品の加工技術の応用-7）
ここで次の3種類の精密基準面とその加工法について解説します。 上のa）～c）の精密基準面は、力のかかり具合やボルト締結固定、移動して使うなどと状態が異なるため、それぞれ異なった基準面設計の考え方が必要です。 【表1】精密基準面の設計の考え方...
組立基準を持つ部品の加工法（自動機部品の加工技術の応用-6）
自動機設計者は、自動機や治具の構造のなかで組付け精度が必要となる部分には、組立基準となる形状を設計します。この時に、（1）加工し易く、（2）組立し易く、（3）加工費が安く出きる組立基準構造を設計する能力が必要です。 加工し易い組立基準の解説...
タグ：測定工具・計測機器
ラップ仕上げ作業のポイント（自動機部品の加工技術の応用-5）
ラップの手仕上げは、ラップ仕上げされるワークの形状・材料と仕上げ面の粗さに対応してラップ剤とラップ工具を選び、手仕上げで加工します。ここでは、穴の内壁の仕上げを例に作業のポイントを解説します。 （1）ラップ手仕上げ作業 ・ ラップ仕上げは、...
タグ：研削研磨・切断用品
ラップ仕上げ加工（自動機部品の加工技術の応用-4）
ラップ仕上げ加工は、シャフトとガイド穴の精密勘合の場合の仕上げ加工や機械加工、または放電加工で仕上げられた表面の加工ダメージ層（加工変質層）を除去して、精密な鏡面に仕上げる場合などに手仕上げ方法で利用されます。以下では、ラップ仕上げ加工のメ...
放電加工の特徴と加工応用事例（自動機部品の加工技術の応用-3）
放電加工は非常に高温の放電の熱（スパーク状態の熱）を用いて、導電性材料の除去加工を行う工法です。したがって、次のような特徴を持った加工法といえます。 放電加工の特徴 （1） 導電性材料であれば、どんなに硬い材料でも加工が可能 （2） 工具電...
加工面のランダムな面粗し加工法（自動機部品の加工技術の応用-2）
機械加工の加工面は、工具の刃先の回転運動や直進運動などで、表面粗さや加工跡のパターンが決まります。旋盤加工は螺旋状の回転パターン、砥石研削加工は平面研削なら直進パターン、フライス加工は回転と直進の複合パターンなどです。 しかし、加工面の粗さ...
熱変形を最小化させる部品加工法（自動機部品の加工技術の応用-1）
厳しい精度が求められる装置では、部品の熱変形による精度誤差を最小にすることが非常に重要になってきます。外観的には気がつかないノウハウとして部品の熱変形防止対策が採用されます。 （1）熱変形を最小化させるための装置設計の原則 a） 高精度を要...
タグ：熱力学
バリとエッジ形状設計（自動機部品の加工技術の基礎-14）
ここでは、エッジ部にバリを形成させない設計法と、加工で形成されたバリの除去法について解説します。 （1）加工部品のエッジ形状設計のポイント エッジ部には“バリ”が残ることを前提に、エッジ部設計をする必要がある。 次の機能が求められる加工部品...
タグ：バリ
加工部品のバリと問題点（自動機部品の加工技術の基礎-13）
金属を切削工具や砥石で加工すると、加工された面のエッジ部には微細な切残り片（【図1】、【図2】、注記参照）が残ります。この切残り片は“バリ”と呼ばれます。 ■注記 ・ 刃先のとがった工具でも刃先にはわずかの曲率を持っています。 ・ このわず...
タグ：バリ
穴加工される部品の形状設計の留意（自動機部品の加工技術の基礎-12）
穴加工は大きく次の3種類の工法で加工されます。 この3種類の工法のなかでも、特にa）がコストパフォーマンスの良さから一般的な穴加工法と言えます。 以下では、ドリル加工の場合に形状設計で注意すべき事例を紹介します。 ■ドリル加工の場合に形状設...
タグ：ドリル
旋盤加工部品の形状設計の留意点（自動機部品の加工技術の基礎-11）
旋盤加工の場合、工具（バイト）の先端にはわずかなR形状が残るため、旋盤加工品のコーナー部にはわずかなR形状が残ります。したがって、加工部品の精度や組付ける相手の形状との関係を考えて、コーナー部の加工指示や形状指示を行う必要があります。 【図...
タグ：シャフト
加工法と部品形状設計の留意点（自動機部品の加工技術の基礎-10）
各種の加工法ごとに加工された形状や表面粗さなどに違いが生じます。この加工結果の主な理由は次の項目によります。 例えば、平面加工の場合、工具を高速回転させた工具を被削材に切り込ませ、直線状に動かすことで平面加工を行うが、工具の1回当りの加工除...
自動機価格と設計の関係（自動機部品の加工技術の基礎-1）
設備設計者は部品設計の時点で、その部品の加工法を想定し、部品形状を決める能力が求められます。加工法の理解が低いと、不必要に加工費が高額になったり、加工ができない部品形状を設計してしまう、などのトラブルが生じます。 以降では、機械加工法と加工...
タグ：原価・コスト
真空装置用材料（LCA：ローコストオートメーションを支える機素材料の基本-23）
真空環境を利用する装置類は、機能薄膜の普及や高純度材料の使用用途の拡大などの理由で、急速に種類が増えています。従来の半導体関連装置やチップ構造の電子部品のほかに、液晶ディスプレイ、PDP表示装置などの材料真空注入装置、EL関連装置など、日本...
LCA用構造材料の分類（LCA：ローコストオートメーションを支える機素材料の基本-5）
LCA（ローコストオートメーション） に使用する構造材料の全体概要を解説します。 （1）LCA用構造材料の分類 LCA用構造材料は次のように分類できます。 （2）LCA用構造材料の主な特性比較 上記（1）の分類から、代表的な材料特性の比較表...
材料選定とトラブル事例（LCA：ローコストオートメーションを支える機素材料の基本-4）
LCA（ローコストオートメーション） をはじめ、建築構造物や輸送車輌などの全ての構造物が、多種の材料からなる部品で構成されています。「 法隆寺の構造材料；木材（LCA：ローコストオートメーションを支える機素材料の基本-2） 」と「 法隆寺の...
機素材料の要求特性（LCA：ローコストオートメーションを支える機素材料の基本-1）
LCA（ローコストオートメーション） を構成する色々な機素の材料に必要な基礎知識を解説してゆきます。 個々のLCAを始めとして、生産ライン設備・工場全体、その他に大型輸送装置（自動車、鉄道車両、飛行機、ロケット）などの全てが機素の組合せで構...
直進運動の運動制御（動きを持つ構造設計-9）
ボールねじと電動モータからなる直進運動機構の運動制御（作動特性と速度特性）の概要を解説します。カムやクランク機構を用いた直進運動機構に較べて、ボールねじと電動モータからなる直進運動機構は制御性に優れているため、高速化と位置決め精度の相反する...
ボールねじ選定（動きを持つ構造設計-8）
ここでボールねじ選定の算出に大きく関わる条件として、 1. ワークとテーブルの質量（m）（駆動体の質量） 2. 早送り速度 3. 時定数 があります。ここで2. 3.は、加速度の大きさ（α）を決めるものです。 したがって、ボールねじ選定には...
配管径の設計（空気圧システムの配送管設計のポイント-その2）
工場レベルやフロアー単位での配管径の設計は、現在のみならず将来の需要予測を想定して選定します。また、長年使用すると管の内壁にスケールやちりが付着するため、流量効率が低下する傾向になります。このようなことから、一般には現状の必要規模に対する配...
配送管設計（空気圧システムの配送管設計のポイント-その1）
生産工場では、空気圧エネルギーは無償（タダ）のように受け止められがちで、そのために空気圧システムの配管設置は意外に手抜きの状態にあるようです。しかし空気圧配送管システムの設計の良し悪しにより、供給される空気質や空気圧力ロスなどは大きな影響を...
空気式アクチュエータ用空圧回路のトラブル対策
ここでは、空気式アクチュエータ用空圧回路のトラブル事例とそれらの対策を解説します。 空気式アクチュエータは電磁弁、速度制御弁などの空圧回路部品を用いて、エアーシリンダの駆動タイミングや速度制御を行います。しかし、空気式アクチュエータは簡便に...
LCA（ローコストオートメーション）の部品供給機構-そろえ積み方式
部品供給機構の貯蔵・整列・給送・分離の各方式について そろえ積み方式の場合：（部品の分離が難しい形態の場合） この場合は、貯蔵・整列・給送・分離をそれぞれ必要な機能として機構構想を練らなければなりません。 ■a）貯蔵 そろえ積み方式の貯蔵法...
LCA（ローコストオートメーション）の部品供給機構-ばら積み方式
部品供給機構の貯蔵・整列・給送・分離の各方式について 部品供給のことを'フィード（feed）'といいますが、この用語の元の意味は'えさを与える'です。即ち、組付けで付加価値を増大させるために部品をフィードすることです。しかし、組付け対象物が...
LCA（ローコストオートメーション）の部品供給機構
（2）ベースマシンについて 組立用 LCA（ローコストオートメーション） では、部品供給機構は対象ワークの多様性（形状、機種など）から最も難しいものです。巧みな部品供給用LCAを設計製作するには、作業者が行う器用な手作業を分析し、類似のLC...
ベースマシンの基本構造について
部品の機械加工と組立の2種類の LCA（ローコストオートメーション） を考える場合、対象部品と種類数や形状の複雑さなどから組立用LCAの方が工夫を要します。これ以降は、組立用LCAを中心に解説します。 （1）メカニズムについて メカニズムの...
多種少量生産対応の良い設計について
多種少量生産ラインの LCA（ローコストオートメーション） の良い設計について考えてみましょう。 はじめに設計のプロセス（【図1】参照）を整理してみます。設計とは、何かを実現したいとのニーズが生じたときに、その「何か」を作り出すための全ての...