設計図の概要と基本コンポーネント

絵を描いたり絵を描いたりすることは、自分の考えを伝える優れた技術です。工業デザインの広い概念の中で、エンジニアリング ドローイングまたはテクニカル ドローイングは、実際のオブジェクトの生産に携わるデザイナーにとって不可欠なスキルです。

エンジニアリング図面は、標準化された言語と記号を使用して、製品または部品の製造に必要なすべての情報を正確かつ視覚的に伝達します。

このガイドは、設計意図をサプライヤーに正確に伝えるための明確な工学図面の理解を作成するのに役立つように設計されています。

エンジニアリング ドローイングとは

機械図面、製造青写真、図面などとも呼ばれる技術図面は、部品の形状、構造、寸法、公差、精度、およびその他の要件を計画の形で示す技術図面です。エンジニアリング パーツの要件を定義し、設計コンセプトを伝えるのに役立ちます。

エンジニアは、エンジニアリング図面を使用して、特定のオブジェクトに関する情報を伝えます。 「詳細図面」という用語は、コンポーネントの構築に必要なジオメトリを指定するために一般的に使用される図面を指します。最も基本的なコンポーネントでさえ、それらを完全に説明するには多くの図が必要です。

設計図は、より包括的な製造図面、製造青写真、機械図面、寸法図などを作成するための出発点として使用できます。誰が描いたのか、誰が承認したのかなど、図面に関する詳細情報は、タイトル ブロックまたは情報ボックスに含まれています。

設計図を使用する理由

単一部品の設計図は、部品の構造、寸法、公差、およびその他の要件を視覚的に表現したものです。製造業では、単品図が処理の単位としてよく使用されます。

エンジニアは、組立図を利用して、特定の機能を実現するために複数の部品から組み立てられた機械/機器を示すことができます。組立図は、個々の部品の実際の生産が組立要件を満たしていることを確認するためによく使用されます。

設計図の作成方法

エンジニアリング製図には、手動製図とコンピュータ製図の 2 つの一般的な方法があります。

製図板、紙、定規、キャリパー、丸型ゲージは、手書きの作図に欠かせないツールです。大学のコースに適しており、大学生の創造的思考を支える空間的想像力と概念的スキルを開発する上で重要な役割を果たします。

CAD ソフトウェアで一般的に使用されているコンピュータ ドローイングは、現代の製造業により適しています。 CNC システムを搭載した CNC マシニング センターは、データと情報をデジタル ファイルから直接読み取り、それに応じて加工プログラムを生成できるため、時間と労力を節約できます。同時に、コンピュータ化された図面は図面の修正を容易にし、一方では設計の異なるバージョンを保持できるようにし、他方では手作業による図面の面倒なプロセスを排除します。

3D モデルはマシニング センターでも使用できますが、材料、公差、特別な要件などの重要な情報を伝えるために設計図が必要です。通常、設計図と組み合わせて 3D モデルを使用することをお勧めします。

設計図の基本構成要素

表題欄

エンジニアリング図面ブロックのドキュメントのタイトルは、ページの右下隅にあります。情報ブロックとも呼ばれ、部品名、部品の作業者 (設計、チェック、承認) の名前、会社名、図面番号、およびその他の関連情報が含まれます。

さらに、測定単位、投影角度、表面研磨基準、スケール、構成材料などの技術的詳細が含まれています。表題欄は、技術図面のすべての部分をよりよく理解するために使用されます。

座標

大規模または複雑な技術図面では、一般的に座標が使用され、図面の境界に沿って配置されます。図面の内容について議論するとき、これらの参照点はガイドとして役立ちます。

ラインの種類

設計図には等間隔の線はありません。部品の可視および非表示の境界、中心線、およびその他の詳細はすべて、さまざまな選択肢を使用して表示できます。線の種類は次のとおりです。

実線

描画線または連続線が最も一般的です。これは、オブジェクトの物理的な境界を視覚的に表現したものです。別の言い方をすれば、実際のオブジェクトを描画するために連続した線が使用されます。線の太さのバリエーションが使用されます。太い線は外側の輪郭に使用され、細い線は内側の輪郭に使用されます。

隠線

肉眼では見えない線は、そうでなければデザインによって隠されている情報を明らかにすることができます.回転部分の内側のステップの長さは、断面図やカットアウト ビューの代わりに隠線を使用して表示できます。

中心線

中心線を使用して、穴や対称フィーチャを含むパーツを表示できます。対称性により、図面の次元数が減り、視覚的に魅力的になり、読者が理解しやすくなります。

寸法線

補助線は、収集されるデータを説明するために使用されます。 2 つの矢印は、寸法線上の補助線を上の測定値 (または上の画像に示すように内側) から分離します。

壊れたビュー ライン

ビューが分割されると、分割線が表示されます。長さ 3000 mm、幅 10 mm で、同じ幾何学的品質を持つパーツの場合、ブレークアウトはスペースを取りすぎずにすべての情報を提供します。

CNC マシンは、ワークピースを切断するためにワークピースの完全なビューを必要とします。または、製造技術者が測定値だけから部品全体を再作成する必要があります。

切断線

切断面の線は、カットアウト ビューでカットアウトのパスを示します。ここでは A-A 切断線が見られ、両方のタイプの穴が見えます。

寸法と寸法

寸法は、パーツのサイズ、位置、方向、形状、またはその他の幾何学的特性を関連する測定単位で表す数値です。したがって、寸法記入とは、線、数字、記号、注記などを使用して、オブジェクトのサイズ、およびその設計と操作に重要なその他のデータを図面に描くプロセスです。

オブジェクトを構築する前に、オブジェクトの形状とサイズを知る必要があります。その結果、オブジェクトの形状、寸法、およびその他の関連データを示す設計図が必要になります。オブジェクトのさまざまな特性のサイズと位置は、寸法を提供することによって示されます。たとえば、オブジェクトの寸法、パーツの名前、穴の直径を決定するために使用されます。

さらに、部品を機械加工する場合、10mm の長さを 100% 10mm にすることを保証することはしばしば困難であり、最終製品は 9.9mm または 10.2mm になる可能性があります。これは、公差を定義して上限と下限の偏差を制限し、サプライヤーが重要な寸法を理解できるようにすることで実現できます。

ビューの種類

部品形状の外部構造を表現するために使用します。基本ビューと補助ビューがあり、後者にはオリエント ビュー、部分ビュー、斜めビューが含まれます。

正投影ビュー

エンジニアリング図面のコンテンツの核となる正投影ビュー。 3 次元オブジェクトの 2D 表現は、正投影ビューまたは正投影と呼ばれます。

したがって、2D ビューは、部品の製造に必要なすべての情報を提供する必要があります。この表現では、長さの歪みが回避されます。

必要なすべての情報を伝達するための最も一般的な方法として、マルチビュー ドローイングには次の 3 つのビューが含まれることがよくあります。

• 正面図
• 上面図
• 側面図

すべての情報を表示するには、いくつかの追加のビューが必要になると考えられます。少ない方が確実に多いです。

地域によって、見解は少し異なります。この画像を見て、US と ISO のレイアウトを比較してください。

ISO と米国の図面レイアウトは、互いに正反対です。

左側のものは第一角図法として知られています。この配置には、上面図、正面図、側面図などがあります。ヨーロッパでは、ISO 規格が最も一般的に使用されています。

画像の右側に第 3 角投影が見られる場合があります。これらの画像はすべて時系列に並べられています。米国とカナダは、この取り決めを特に気に入っています。

等角図

上の図は、アイソメ ビューの例です。アイソメ図は、3 次元のオブジェクトを表します。正面図と比較すると、すべての垂直線は垂直のままで、平行線は 30 度の角度で描かれています。

垂直線と平行線の長さが正しい。たとえば、定規と画像のスケーリングを使用すると、紙の図面の長さを簡単に測定できます。斜めの線は同じではありません。

等角図と透視図の違いを知ることは重要です。アートでは、透視図は人間の目に見えるオブジェクトを描写します。エンジニアは目の錯覚に頼るのではなく、むしろ事実に固執します。

部分ビュー

部分図は、オブジェクトの一部を基本投影面に投影した図です。表現する部分と投影方向を文字付きの矢印で示し、ビューの名前を示します。ローカル ビューは、基本ビューの形式で構成することも、ビューに対する構成の形式で構成およびマークすることもできます。

詳細ビュー

他のビューのコールアウトまたはセグメントとして、詳細ビューにはモデル全体が表示されます。詳細ビューは、多くの場合、親ビューよりも詳細なレベルでモデルを描写します。

補助ビュー

補助ビューは、非水平または非垂直面の正投影ビューです。歪みのない傾斜面の表示に役立ちます。

斜めから見た図

斜めビューは、基本投影平面に平行ではない平面に投影されたオブジェクトのビューです。斜めビューは、通常、投影方向を示す大文字の矢印と、対応する斜めビューの上にマークされた同じ文字を使用して、に向かってビューの形式で構成されます。必要に応じて、斜めビューの回転構成が許可されます。このビューの名前を示す大文字は、回転記号の矢印の端の近くにある必要があり、文字の後に回転角度をマークすることも許可されています.

実際の生産では、部品の形状は非常に多様であり、部品の内部および外部の形状と構造を明確に表現するには、上記の図だけでは不十分です。このため、部品の形状を表現するさまざまな方法があります。部品の構造：断面図、断面図、部分拡大図など

断面図

自動車のエンジン ブロックなどの複雑なオブジェクトの内部を、オブジェクトを切り離した場合のようにスケッチすることで、より適切に描写できます。このようにして、スケッチの多くの隠線が消去されます。

セクショニングとは、オブジェクトを切り取ったように図解することで、オブジェクトの内部構造を描く方法です。セクショニングは、多くの工業デザインの共通機能です。

上のブロックを分割すると、図のようにブロック A と B になります。絵画やスケッチのオブジェクトは、リンゴと同じように、好きなように切断できます。

フルセクショニング

切断面の線がオブジェクトを完全に通過する場合、このタイプの断面は完全断面と呼ばれます。

オブジェクトのセクショニングは、詳細な観察が必要な場合にいつでも行うことができます。ご覧のとおり、このオブジェクトは 2 つに分割されています。

半断面図

部品に対称面がある場合、対称面に垂直な投影面に投影されたグラフは、対称中心線によって囲まれ、その半分は断面図として、残りの半分は図として描かれます。この断面図を半断面図と呼びます。半断面図は、内部構造と外部構造を表現する必要がある対称部材に使用されます。半断面図の分割線は一点鎖線で描かれています。グラフの対称性により、パーツの内部構造がセクションで明確に表現され、ビュー パーツに隠線が引かれません。

分割されたセクション

部分断面図を使用して、所定の深さで材料を切り取ることにより、モデルの内部の詳細を明らかにすることができます。部分断面は、閉じたプロファイル (通常はスプライン) によって定義されます。ユーザーは正確な深さを入力するか、別のビューで場所を参照して深さを指定できます。

断面図

オブジェクトの断面積に関して、そのオブジェクトの断面の正投影は、その全体の面積に等しくなります。たとえば、高さ h で半径 r の円柱は、直交する方向とその中心軸に沿って見たときに、 を持っています。

部分拡大図

技術図面ドキュメントで部分ビューを使用すると、部品に必要な詳細を簡単に提供できます。多くの場合、パーツの部分ビューを使用すると、パーツの詳細を簡単に表示できます。

組立図

エンジニアは、個々の部品に関するすべての情報を組立図に取り込もうとするという過ちを犯すことがよくあります。これらの技術図面の目的は組み立てプロセスを容易にすることであることに留意すれば、これを回避できます。

これを達成するために、断面図、番号付きのピース、一般的な寸法、カット、詳細図 (または拡大図) などのツールを利用できます。

取り付け方法に関係なく、各コンポーネントがどこにあり、どのように取り付けられているかが明確である必要があります。あなたの利益のために、部品表に部品番号、名前、および数量に関する正確な情報があることを確認してください。これらはすべて、機械工場でのプロジェクトをより効率的にする組立図を設計するのに役立ちます。

エンジニアリング ドローイングでよくある 4 つの間違い

1. 不完全、乱雑、脱落、および繰り返しマーキングの寸法。

(1) 部品の重要な寸法は直接マークする必要があります。

(2) 閉じた次元の外観を避ける。

(3) 処理と測定を容易にするためにサイズをマークします。

2. エラーを表示します。ビューが正しく配置されていないか、互いに対応しておらず、デザインの意図を明確に表現していません。

3. ワークピースの寸法精度要件は高いものの、寸法公差が明確ではないため、大きな機械加工エラーとスクラップ ワークピースが発生します。

4. 部品の技術的要件 (寸法公差、形状公差、表面粗さを含む) は標準化されていません。

結論

設計者、エンジニア、機械工にとって、設計図はアイデアや視点を伝える最良の方法の 1 つです。

設計者とエンジニアは部品の特徴を明確に描き、図面を通じて重要な情報を伝達することで、サプライヤが主要な情報を正確に把握し、設計意図を理解し、加工ソリューションを開発できるよう支援します。

WayKen では、経験豊富なエンジニアと機械工が設計図面のあらゆる側面を分析し、タイムリーな DFM フィードバックを提供して、常に最高の機械加工部品を確実に入手できるようにします。 CAD ファイルをアップロードして、今すぐ見積もりを取得してください!