機械設計

機械計画図は設計案

機械設計の仕事をする上で計画図を見たことがない人はいないでしょう。

機械1台につき必ず計画図1枚は描かれています。

しかし計画図にどんな情報が記載されているのか知らない若い設計者や学生さんもいるでしょう。

そんな方に向けて計画図に書く必要がある情報について説明します。

計画図は2DCAD、3DCADどちらでも作成する事が可能です。どちらを使うかはそれぞれのメリットを考慮する必要があります。どちらも一長一短があります。

会社によっては2DCADしかなかったり、3DCADで計画図を描かないといけない場合もあります。その時はそれぞれのデメリットについても理解しそれを補う工夫をする必要があります。

機械設計の計画図に描かれている情報

機械図面の計画図はポンチ絵を描いた後にポンチ絵から更に具体的に機械を設計する詳細設計の際に作成します。

機械設計の流れについてはこちらの記事を参照下さい。

設計と製図の違いについて理解する

詳細設計時には主に以下の情報をまとめる必要があります。

  1. 機械形状と構造
  2. 機械外形寸法
  3. 機械に使用されている部品

この3つの情報を記載してあげれば計画図として十分な役割を果たす事ができます。ではこの3つについてもう少し詳しく解説します。

機械形状と構造

まず大切になるのが機械の形状と構造が記載されているかどうかです。ポンチ絵で描いた外形形状や機械の構造をより具体的に描きます。

2DCAD、3DCADどちらを使用してもいいのでポンチ絵に描いた部品に「大きさ」を入れてかつ機械の完成形の形にCAD上で組み上げます。

この時に使用している部品は全て完成形の部品形状として記載してあげた方が良いです。

面取りをしなかったり、R形状をつけていなかったり、取付穴をかいていない場合があります。

そうすると計画図から部品図へのバラシをした際に形状変更漏れが発生するので計画図の段階で完成部品の形状にしておく方が間違いが発生しづらいです。

ただし形状を完璧に描こうとすると時間も掛かり、後に設計変更となればまた描き直す手間も増えます。

そのため計画図にどこまで正確に形状や構造を描くかは上司と相談して下さい。時間が許すのであれば完璧な形で描きましょう。

機械外形寸法

計画図には機械の幅、奥行き、高さは必ず記載します。部品1つ1つの寸法を計画図に入れる必要はありません。

むしろ寸法をいれてはいけません。寸法がごちゃごちゃと描かれていては大変見ずらい図面になるからです。

外形寸法と呼ばれる幅、奥行き、高さだけ記入しましょう。もし製品の投入口や出口を持っている機械ならば他の機械との取り合いもあるので投入口や出口の高さ寸法を入れてあげた方がよい場合もあります。

機械の機能を考慮し必要寸法があれば記載しましょう。

機械に使用されている部品

機械に使用されている部品の一覧も計画図にいれます。これは部品表やBOMと呼ばれています。

部品表には以下の事を記載します。

  • バルーン番号
  • 部品の名前
  • 数量
  • 材質
  • 市販品

部品表を見ればこの機械で使われている部品の一覧が一目で分かるようにすると大変便利です。

この時にバルーンを飛ばしてどこに何がついているのかを描いておきます。機械に飛ばしているバルーン番号と部品表のバルーン番号も一致させておきます。

これで機械のどこに何の部品が何個使われているのかを理解する事ができます。

計画図に2DCADを使うメリット

計画図を作成する時は2DCADまたは3DCADどちらかを使用する事になります。

2DCADを使用する際の最大のメリットは「速さ」です。

ブロック1つ描くにしても2DCADでは四角を1つ描いてあげればいいですが3DCADでは幅、奥行き、高さを数値で指定してあげないといけません。

部品を組み合わせる時も2DCADであれば線の上に線を重ねてあげればいいですが3DCADではどの線と線を組み合わせるか決め、線を選択し、拘束方法も決めてあげます。

データ容量も3DCADに比べて圧倒的に軽いためスペックが低いパソコンでもサクサク動かせる事ができます。

3DCADの場合はハイスペックのパソコンを使用しても沢山の部品をくっつけたり、形状が複雑な部品を配置した場合は大変動きが悪く操作時間もかかります。

計画図の場合は機械に使用している全ての部品が組合さっているので必然的に容量も大きくなり動作も遅くなります。

計画図に3DCADを使うメリット

計画図に3DCADを使うメリットは変更が簡単にできる点です。

こちらの記事でも解説したように2DCADは形状変更を苦手としています。

機械設計者が2DCADを使うデメリット

1つの部品が変更になれば計画図の正面図、側面図、平面図3つ共変更しないといけません。

しかし3DCADを使えば部品の形状を変更したら正面図、側面図、平面図全て形状を変更してくれます。

このため形状変更が多い場合には大変便利です。

また計画図を作成する時に部品表も作成しますが3DCADの機能の中に自動的に部品表を作成してくれる機能もあります。

こちらの機能を使用すればわざわざ部品表を作成しなくても自動的に作成してくれるので設計時間の短縮になります。

形状変更が多い場合には3DCADで計画図を作成した方が圧倒的に詳細設計時間を短縮できる場合が多いです。

まとめ

  • 計画図には機械形状、外形寸法、部品表を記入する
  • 計画図に2DCADを使うメリットは圧倒的な速さ
  • 形状変更が多い設計の場合は3DCADを使用した方がいい