社内勉強会 | 機械設計や機械開発は京都の株式会社テクノリンク
〒600-8216 京都市下京区東塩小路町576 大橋ビル2Ｆ
今回の勉強会のテーマは「The機械設計」
ひとつの装置が出荷される工程において、設計で求められる役割についてを学びました。
以下、講習の概要となります。
■機械設計のプロセス
概念設計の手順と役割・・・客先要求の項目に対して性能、機能を満たす仕様を決める。
基本設計の手順と役割・・・概念設計の構想に基づき、構造や機構を図面化する。
詳細設計の手順と役割・・・機能を実現する為の、より詳細な形状や用いる材料を決める。
生産設計の手順と役割・・・加工しやすさや、組立・分解時における生産工程での改善策などを検討する。
デザインレビュー(DR)の手順と役割・・・チーム全体の方向性に間違いないかの確認を行う作業。
■機械設計の分類
機構設計・・・動きや仕組み
構造設計・・・形と強度
筐体設計・・・フレーム、箱
電気設計・・・動力と命令
一口に「機械設計」といっても上記のように考えるべき要素は多岐に渡る。
■まとめ・機械設計とは？
今回の勉強会では設計業務におけるプロセスについてを学びました。
普段は設計業務で必要となる図面作成や加工についての知識などをテーマとしていたので
装置が実際に製品として出荷されるにあたり、設計という工程を俯瞰的に捉えることで
後工程にどれほど影響を及ぼす仕事であるかを考えさせられる講義内容でした。
後半は新入社員がメインの交流会を行いました。
関連会社である日本技術センターの方々も交え、今回も賑やかな雰囲気で
親睦を深めることができたと思います。
交流会では配属されて間もない社員の悩みを、ベテラン社員がアドバイスしたり
ベテラン社員のこれまでの経験で苦労してきたことや学んだことなどの話を聞き
新入社員達に対して真摯に受け答えしていたのが強く印象に残りました。
今回の勉強会のテーマは「部品の加工方法」について
以下、講習の概要となります。
■除去加工
ボール盤・旋盤・フライス盤などを用いた各加工方法の違いと、それぞれの長所・短所…
■板金加工（塑性加工）
プレスによる曲げや穴の加工・レーザーによるカット、溶接などの各加工方法について…
■成形加工
鍛造、鋳造、プレス成形、射出成形、粉体圧縮・焼結、3Dプリンタなど、各加工方法について…
■熱処理
焼き入れ、焼き戻し、焼きなまし、焼きならしなど、処理による材料の性質変化について…
■表面処理
メッキ、化成処理、塗装など、処理によって付与できる効果について…
今回の勉強会のテーマは「公差」について
以下、講習の概要となります。
■公差とは
公差の概念とその必要性について…
■公差の種類
一般公差・サイズ公差・はめあい公差・幾何公差について、各公差の違いと使い分け方など…
■公差の累積
寸法が連続する際に発生する公差の累積値についての考え方など…
経験の浅い新人さんにとっては躓きやすい「公差」。
1つ1つは目に見えないレベルの誤差であっても、組立て不良やコストアップなどに大きく関わる重要な設計要素です。
「角度公差は実際にどのように計測して確認するのか？」「表面性状で表す面粗さと、幾何公差で表す平面度の違いは？」など、
今回の勉強会ではいつもより多くの質問が挙がったように感じました。
「公差」については過去にもリモート勉強会にて講習を行っております。
「社内リモート勉強会 2022年11月「寸法公差」
「社内リモート勉強会 2022年11月「寸法公差の振り返り」
「社内リモート勉強会 2023年1月「幾何公差」
「社内リモート勉強会 2023年1月「幾何公差の振り返り」
今回の勉強会のテーマは
・「割合、比率」「三角比、三角関数」について
・ 2023年7月「機械要素」で出題された課題の答え合わせ
以下、講習の概要となります。
■なぜ数学を学ぶ必要があるのか
数学が大学入試などで必須項目として取り入れられるようになった経緯など…
■割合・比率
歩合と百分率の解説、食塩水の濃度計算など…
■三角比・三角関数
sinθ,cosθ,tanθの関係性、三角形の相似、日常で三角比が用いられている実例など…
■課題の答え合わせ
講師によるお手本の画像（左図）から各機械要素の配置と役割について解説が行われました。
（※「社内リモート勉強会 2023年7月「機械要素」はこちら）
今回の勉強会は協力企業である日本技術センター様の新入社員を交えての開催となり、
過去最多の出席人数になった為、2つの部屋に分かれて実施致しました。
また、勉強会後には互いの親睦を深める意見交換会が行われました。
自己紹介の後、お互いの業務についてを話したり、仕事に対するモチベーションを共有する事で
異なる配属先であっても切磋琢磨し合えるようなコミュニケーションを築く良い機会になったと思います。
今回の勉強会のテーマは21年11月で学習した「機械要素」について
新たに加わった新入社員の方にも理解できるよう 基本的な内容からのスタートとなりました。
以下、講習の概要となります。
■機械・機械要素とは
「機械要素」という言葉の意味。
身の回りにある「もの」はどういった役割があり、どのように名称が分類されるか。
■機械要素の分類と機能
上記の機械要素が持つ機能と大まかな分類。
１．締結要素
機能：部品や組立て部品の固定または締結
要素名：ねじ・リベット・キー・ピン など
２．伝達要素
機能：動力やトルク、回転を伝える
要素名：軸・軸受（ベアリング）・軸継手・歯車・巻き掛け伝動装置（ベルト・チェーン）など ・・・etc
■課題
白い用紙の中央に自転車を描き、その余白に各部でどのような機械要素が構成・機能しているかを
可能な限り書き出してみる。
改めて講師が解説を行う事で、以前参加した社員には復習+αとなるように資料の内容を掘り下げつつ
勉強会後半では出題された課題に対して、社員達は自身の知識と想像力をフル動員して取り組みました。
コロナの猛威も落ち着き、京都本社では入社3年未満の社員を対象に
対面による勉強会が行われました。
勉強会のテーマは第1回で学習した「図面の描き方」について
改めて講師からプロジェクターを用いての講習が開かれました。
資料に目を通すだけでは得られなかった”気付き”や
疑問に感じた事をその場で講師が回答することで
設計・作図する上で意識するべき事など基本的で重要な考え方を学習しました。
（※詳細は「社内リモート勉強会 2021年10月 図面の描き方」より）
また、講義の後半では物体に力が加わった時にどのように変形し
壊れるのかをイラストや実物の丸棒などを用いてイメージを掴みつつ、
断面係数や断面二次モーメントとはどういった場面で扱う数式なのか
同じ断面積でも断面形状によってどれほど断面係数に違いが出るのかを
実際に計算し、僅かな部品形状の違いでも応力やたわみに
大きく影響している事を学びました。
幾何公差について資料を読みました。
正直言って、私も幾何公差を全て使いこなせているという自信は無いです(汗)
ただ、部品の機能を満たすためには時として寸法公差(サイズ公差)では不十分で、
いくつかの幾何公差にはお世話になっています。
今日の振り返りとして、再認識した点を書いておきます。
2023年1月某日 社内勉強会担当
テクノリンク社内勉強会 振り返り
＜「寸法公差」という呼び方について＞
以前は「寸法公差」と呼ばれていたが、最近は「幾何公差」との違いを
より明確にするため「寸法公差」は「サイズ公差」と言い換えられるようになった。
＜サイズ公差と幾何公差の違いは？＞
サイズ交差は大きさ、長さに対して用いる公差。直接計器で測定できる。
一方で幾何公差は形状や位置に対して用いる公差。基準（データム）や比較対象があり、
計器で直接測定できない場合がある。３次元測定などで測定する。
サイズ公差では抑えきれない誤差や、ばらつきを幾何公差で抑える。
サイズ公差の場合、X方向、Y方向それぞれに発生し、正方形内に収まる。
結果、最大で√2倍の誤差になる可能性。
幾何公差の場合は、基準となる点からの距離、円形の内に収まる。
幾何公差では、軸の回転中心が基準であるなど、実態の無い物を設定することがあるが、
それは設計者が思う「加工品がこうあって欲しい」という形状を示すために必要なこと。
幾何公差の分類は多数ありますが、まずは自身が関わっている業務や
日常的に目にする部品の中ではどの公差を必要としているか、
という所から理解を始めてみてはどうでしょうか。
前回の「寸法公差」に続いて、今回は「幾何公差」について考えます。
あえて2回に分けたのは、寸法公差と幾何公差の違いを意識してほしいからでありますので、
そういう目線で資料を見てください。
前回「寸法公差」がまだの人は、まずそっちから読んでもらった方がいいです。
その場合「幾何公差」は次回以降の勉強会にスライドしてもらって構いません。
今回配信する資料の中で、幾何公差と関連した測定のノウハウについても書かれていますが、
それは後回しで大丈夫です。まずは幾何公差そのものの意味について学習してください。
以上、よろしくお願いいたします。
2023年1月某日 社内勉強会担当
※文中の「資料」については他社様（機械要素メーカー/ものづくり分野のデータベースサイト）
発刊の冊子であるため、こちらのHPでは公開いたしかねます。ご容赦くださいませ。
2022年11月度の勉強会として配信した寸法公差について、
私も改めて資料を読みました。
今日の振り返りとして簡単にまとめておきます。
2022年11月某日 社内勉強会担当
テクノリンク社内勉強会 振り返り
＜寸法公差とは＞
簡単に言うと指示された寸法に対して許容できる範囲を示したもの。
寸法公差という概念があることによって、重要となる部分だけ
注意深く念入りに加工すればよく、その他の部分は高速で短時間に
処理することができるようになる。
＜公差の値がどのように決められたか？＞
それは過去の経験からである。実際に加工した部品同士を組み合わせて具合を見たり、
学術的に導き出された事が基となって、最終的には機能を満たすだけの性能と、
そのためにかかるコストが、大多数の人が納得できるバランスが取れた所に
収束していった結果が今の公差。
＜公差の累積＞
寸法が連続した箇所では公差が累積するが、連続した両端の公差を単純な足し算で
算出すると公差の範囲が広くなってしまう。その場合は統計学の分散を考慮し、
公差を２乗したものを足して√（ルート）する手法を取る。
実際それでも問題ない場合が多い。
＜公差の無い寸法についてはどう対応すればいいか？＞
一般公差（普通公差、普通許容差ともいう）に基づいて対応する。
常識的に考えてこれぐらいの範囲に収めていれば、一定のレベルの部品となり、
組み立てた時にほぼ支障が出ない、という値が決められていて、
まとめられた表が図面の隅や別の資料に記されている。
寸法数値が大きくなれば公差値もそれに合わせて大きくなる。
加工においては一般公差を利用することで図面の寸法を読みやすくして、
重要寸法を正確に見分けることができるようになる。
図面作成においても、個々の寸法への公差の記入が省けることによって、
作図の手間と工数を減らすことができる。
今回の勉強会テーマは寸法公差について。
図面中の一部の寸法に添えられた小さな数字、それが寸法公差です。
公差が入った寸法は、部品を作るうえで指定された寸法値に対して、
この範囲なら許されるという値であることは想像できると思います。
では、公差の値はどのようにして決められたものでしょう？
また、そのほか大多数の公差の無い寸法についてはどう対応すればいいでしょう？
そんな視点で公差について考えてみてください。
よく似た用語で「幾何公差」というのがありますが、
こちらは次回の勉強会で取り上げる予定です。
では、続きは資料で確認してください。
2022年11月某日 社内勉強会担当
※文中の「資料」については他社様（ものづくり分野のデータベースサイト）発刊の冊子であるため、
こちらのHPでは公開いたしかねます。ご容赦くださいませ。
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