工学製図：工学製図スキルを向上させるための8つの原則とヒント

絵や写真は、自分の考えや見解を伝えるための最良の手段の1つです。これは、エンジニアや機械工にとってさらに当てはまります。設計図の基本を理解することは、すばらしい最初のステップです。これにより、CNC機械加工部品の設計意図を伝えることができます。

ほとんどのラピッドプロトタイピングの顧客は、要件をよりよく理解するために設計ファイルと図面をアップロードします。ただし、すべてのエンジニアが明確な図面を作成するための包括的なトレーニングを受けているわけではありません。これは、図面を簡単に理解できないメーカーにとって課題となる可能性があります。したがって、標準以下のフォーマットがあり、コスト、リードタイム、仕様の明確さに悪影響を与える可能性があります。

このガイドでは、製図の基本について説明します。また、より優れたエンジニアリング図面を作成するための8つの重要なヒントを紹介します。そうすることで、エンジニアリング図面を効果的に作成する方法を学ぶことができます。これにより、独自のアイデアや要件を明確に伝えることができます。したがって、時間とお金を節約できます。

エンジニアリング図面とは何ですか？

エンジニアリング図面（機械製図、製造設計図、図面、寸法図などとも呼ばれます）は、エンジニアリング製品の要件を定義するのに役立つ技術図面の1つを指します。基本的に、このタイプの図面は、製品とそのコンポーネントのすべての幾何学的特徴を明確にキャプチャすることを目的としています。これにより、メーカーは特定のニーズを満たす部品を製造できるようになります。

機械製図には、製造プロセスの説明が含まれています。したがって、設計プロセスのエンジニアリングのアイデアを伝えます。また、既存のコンポーネントの記録を提供する場合もあります。設計図は単なるイラストではありません。むしろ、その意図は、コンポーネントの形状とサイズを説明することです。

このような説明には、許容可能なバリエーション、制限、材料などの仕様も含まれる場合があります。図面は、斜めから等角投影まで、さまざまな形式にすることができます。図面には、コンポーネントのさまざまな角度を示す一連の投影も含まれています。これらはすべて、製品を要件に適合させることを目的としています。

設計図の目的

すでに述べたように、この機械製図には、コンポーネントの製造に必要なすべての情報が含まれています。情報には、寸法、部品番号と名前、バリエーション、公差などが含まれる場合があります。したがって、エンジニアは図面を入手した直後に製造プロセスを開始できます。

設計図の作成方法

過去数年間、利用可能なものは、製図板、紙、定規、キャリパーなどだけでした。これらの機器は現在でも手動描画に使用できますが、そのような描画は現代の製造には適していません。

これは、今日のほとんどのCNCシステムがファイルから情報を直接読み取ることができるためです。したがって、必要に応じて切断プログラムを簡単に作成できます。手作りの図面は、エンジニアにとってこれをより面倒にするだけです。

コンピューター支援設計（CAD）ソフトウェアの出現により、作業がはるかに簡単になりました。このソフトウェアには、手動描画に比べていくつかの利点があります。 CADを使用して、最初から図面を作成できます。ただし、最初に3Dモデルを作成する方が簡単です。次に、そこから図面を作成できます。

基本的に、必要なのはディメンションを含めることだけです。 CADプログラムは、数回クリックするだけでビューを生成します。 3Dモデルを使用すると、改訂のために図面を更新するのがはるかに簡単になります。

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設計図の基本コンポーネント

最適な生産のための図面を作成するには、技術的な図面の基本を十分に理解する必要があります。 1つの図面は、いくつかのバリエーションを持ついくつかの要素で構成されています。設計図を構成するコンポーネントを詳しく見てみましょう。そうすれば、設計図の読み方がわかります。

線の種類

設計図にあるすべての線が等しいことに注意してください。さまざまなオプションを利用できるため、パーツの非表示と表示のエッジを表示できます。

最も一般的なタイプの線は実線です。多くの人がこれを描画線と呼んでいます。オブジェクトの物理的な境界を表します。つまり、オブジェクトの描画に使用される線の一種です。線の太さはさまざまです。外側の輪郭は太い線を使用し、内側の輪郭は細い線を使用します。

隠線は、機械製図で使用される別のタイプの線です。他の方法では図面に表示されないポイントを表示するのに役立ちます。たとえば、パーツの内部ステップの長さは、隠線を使用して表示できます。

中心線は、パーツの穴と対称プロパティを示します。延長線は、測定されている領域に注釈を付けることができます。一方、破線はスペースを取りすぎずに壊れたビューを表示します。

さまざまなタイプのエンジニアリング図面ビュー

設計図にはさまざまなタイプのビューがあります。それらのそれぞれは異なる目的を果たします。デザインの全体的な理解に寄与するビューのみを含める必要があることに注意してください。

アイソメビュー

アイソメ図は、パーツの3次元ビューを示しています。垂直線は垂直のままで、平行線は30度の角度になります。このタイプのビューの線は、実際の長さです。このタイプのビューでは、エンジニアは目の錯覚を使用する代わりに、寸法に忠実であり続けます。

正投影ビュー

これは、設計図で最も好ましいビューの1つです。正投影は、3Dオブジェクトを2Dで表現するのに役立ちます。これにより、コンポーネントの製造に必要なすべてのものを確実に伝達できます。また、いかなる種類の長さの歪みもありません。

カットアウトビュー

カットアウトは、1つの図面に対して持つことができるさまざまな種類のビューを減らすのに役立ちます。カットアウトの必要なすべての寸法を含めるのに最適なオプションです。

詳細ビュー

詳細ビューでは、特定のセクションのクローズアップが拡大表示されます。これは、その小さな領域に重要な寸法がある場合に役立ちます。これは、測定値の読みやすさをよく表しています。

補助ビュー

このタイプのビューは、垂直または水平ではない平面を表すのに役立ちます。歪みのない傾斜面を示しています。

寸法

すでに述べたように、新しいCNCマシンは、ラインから直接寸法を読み取ることができます。 CADモデルからいくつかの重要な情報が欠落している可能性があります。これには、GD＆Tと幾何学的寸法の許容が含まれる場合があります。

適切な寸法は、メンテナンスの少ないコンポーネントの長寿命を常に保証します。測定ボタンを使用して、寸法を自動的に取得できます。ただし、工学公差を含めるには手動でのアクションが必要です。

情報ブロック

これらは、設計図の下隅にある小さなボックスです。ブロックには、部品名と番号、作成者の名前、コーティング、数量、スケール、およびその他の情報が含まれています。これらの情報ブロックには、材料の価格も含まれる場合があります。アセンブリで使用されるすべてのコンポーネントも含まれている必要があります。

こちらも、設計図の基本に関する動画です。

エンジニアリング図面を改善するための重要なヒント

次のヒントは、エンジニアリング描画スキルを向上させる方法に役立ちます。このようにして、製造エンジニアはコンポーネントの要件を簡単に理解できます。

ヒント1：重要で測定可能な機能のみの寸法を含める

CNC機械加工では、3Dモデルに製造に必要なすべての寸法が含まれていることがよくあります。したがって、機械製図には重要なねじ切り情報と重要な検査寸法のみを含める必要があります。

ヒント2：図面に穴タッピングの必要性を追加する

糸の深さを正確に測定するのは難しいことがよくあります。したがって、常に深さの呼び出しを最小限に抑える必要があります。

ヒント3：コールアウトを統合する

ビューに同じ機能が複数ある場合は、それらの機能の1つだけの寸法を指定してください。次に、ディメンションに「#XDIM」というラベルを付けることができます。これは、フィーチャがビューにX回存在することを意味します。たとえば、「5X 10-38 TAP」は、そのビューに5つの10-38ネジ穴があることを意味します。

ヒント4：重要な機能のアセンブリの意図を伝える

製造にアセンブリ全体の機械加工が含まれる場合は、設計図にアセンブリの指示を含める必要があります。また、機械工が調べるための部品番号を提供することもできます。これは、既製のハードウェアを自分でインストールする場合に特に重要です。

ヒント5：部品番号は非常に重要です

ハードウェアの設置が必要な場合は、図面にサプライヤーと部品番号を記載する必要があります。 「圧入M4ダボ」に注意するだけでは、材料情報や機械工場のダボの長さはわかりません。

ヒント6：オプションの二次操作の呼び出しを含める必要はありません

研磨や陽極酸化などの重要ではない操作については、機械製図から除外することができます。多くの場合、これらの操作の見積もりとリードタイムを個別にリクエストするのが最善です。このようにして、追加のコストと時間を知ることができます。使用する材料の種類がわからない場合は、材料を図面から除外することもできます。これにより、さまざまなレベルでの混乱を防ぐことができます。

ヒント7：設計の寸法超過または許容範囲超過を回避する

通常、コンポーネントの機能の一部のみがその機能にとって重要です。したがって、機械工はこれらの機能にもっと集中する必要があります。寸法が大きすぎると、ノイズの重要な機能が失われる可能性があります。したがって、機能が重要な機能にのみ公差を割り当てることが重要です。

ヒント8：許容誤差は標準の精度レベル内に収まる必要があります

材料に適切なレベルの許容誤差を与えることが重要です。標準の手動計測ツールの精度機能を下回る許容誤差は必要ありません。したがって、ご希望の機械工場で使用されている開始測定値を調査する必要があります。これは、情報に基づいた決定を下すのに役立ちます。

結論

機械製図は、依然として機械工の仕事の大きな側面です。これらの図面は、設計作業時間の最大20％を占めています。これは、製品とそのコンポーネントのすべての幾何学的特徴を明確にキャプチャするのに役立ちます。そうすれば、メーカーが特定のニーズを満たす部品を確実に製造できるようになります。

RapidDirectでは、生産目的で3Dモデルの読み取りを自動化することにより、時間を節約することを目指しています。これにより、エンジニアはGD＆Tと組立図のみを作成する責任があります。このプロセスの目的は、より良い製品の製造に集中できるようにすることです。

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