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教科書にはない機構設計ノウハウ 公差編

<p><img data-attachment-id&equals;"3674" data-permalink&equals;"https&colon;&sol;&sol;www&period;eskyjapan&period;com&sol;method&sol;design2&sol;attachment&sol;yosx9692&lowbar;tp&lowbar;v&sol;" data-orig-file&equals;"https&colon;&sol;&sol;i0&period;wp&period;com&sol;www&period;eskyjapan&period;com&sol;wp-content&sol;uploads&sol;2017&sol;08&sol;YOSX9692&lowbar;TP&lowbar;V&period;jpg&quest;fit&equals;1600&percnt;2C1066&amp&semi;ssl&equals;1" data-orig-size&equals;"1600&comma;1066" data-comments-opened&equals;"0" 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style&equals;"float&colon;none&semi;margin&colon;0px&semi;">&NewLine;&NewLine;<&sol;div>&NewLine;<&sol;p>&NewLine;<p><a href&equals;"https&colon;&sol;&sol;www&period;eskyjapan&period;com&sol;trend&sol;design1&sol;">教科書にはない設計ノウハウ コスト編<&sol;a><&sol;p>&NewLine;<p><a href&equals;"https&colon;&sol;&sol;www&period;eskyjapan&period;com&sol;trend&sol;design3&sol;">教科書にはない設計ノウハウ 板金設計の曲げ加工編<&sol;a><&sol;p>&NewLine;<p><a href&equals;"https&colon;&sol;&sol;www&period;eskyjapan&period;com&sol;trend&sol;design4&sol;">教科書にはない設計ノウハウ 板金設計のねじ穴編<&sol;a><&sol;p>&NewLine;<p><a href&equals;"https&colon;&sol;&sol;www&period;eskyjapan&period;com&sol;method&sol;design5&sol;">教科書にはない設計ノウハウ 板金設計の組み立て編<&sol;a><&sol;p>&NewLine;<p>板金設計の分野はシリーズ化して記事を投稿しています。<br &sol;>&NewLine;今回の記事は、板金設計における穴やねじなどの加工についての設計ノウハウを提供していきます。<br &sol;>&NewLine;板金特有の加工方法もありますので参考にしていただければ幸いです。<&sol;p>&NewLine;<h3 class&equals;"style3b">2乗平均による公差解析<&sol;h3>&NewLine;<p>コスト編では、コストを下げるために公差をある程度は緩める必要がありました。<br &sol;>&NewLine;でも、そんなに公差を緩めた部品が複数加わり組み立てると、どんでもなく大きなバラツキが発生するのでは?と不安になります。<br &sol;>&NewLine;そこで重要な考え方となるのが公差解析。<&sol;p>&NewLine;<blockquote><p>公差解析とは、寸法バラツキのある複数の製品を組み立てる場合、寸法公差(幾何公差)を設定して、それらを組み立てた時の寸法や形状のバラツキを見積もることをいいます。<&sol;p><&sol;blockquote>&NewLine;<p>例えば、公差が0.5mmの部品を2個(AとB&rpar;重ねた場合、その高さのバラツキはいくらになるのか?<br &sol;>&NewLine;<img data-attachment-id&equals;"3689" data-permalink&equals;"https&colon;&sol;&sol;www&period;eskyjapan&period;com&sol;method&sol;design2&sol;attachment&sol;bannkinn4&sol;" data-orig-file&equals;"https&colon;&sol;&sol;i0&period;wp&period;com&sol;www&period;eskyjapan&period;com&sol;wp-content&sol;uploads&sol;2017&sol;08&sol;bannkinn4&period;jpg&quest;fit&equals;637&percnt;2C427&amp&semi;ssl&equals;1" data-orig-size&equals;"637&comma;427" data-comments-opened&equals;"0" 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&sol;>&NewLine;これも同じ考え方でいくと、こんなこをする必要はありません。<br &sol;>&NewLine;このように組み立て後の公差から部品公差を決めてしまうと、とんでもないコストの部品を作ることになってしまいます。<&sol;p>&NewLine;<h3 class&equals;"style3b">正規分布する<&sol;h3>&NewLine;<p>例えば100±ï¼ï¼Žï¼•で制作しようとした場合、狙いは100&period;0ぴったりのはずです。<br &sol;>&NewLine;誰も、好き好んで100&period;5を狙いに行く人はいないと思いますから。<br &sol;>&NewLine;すると、モノづくりの結果100を基準にバラツキます。<br &sol;>&NewLine;つまり、出来上がる製品は100が一番多く99.5や100.5などは限りなく少なくなるのです。<br &sol;>&NewLine;<img data-attachment-id&equals;"3691" data-permalink&equals;"https&colon;&sol;&sol;www&period;eskyjapan&period;com&sol;method&sol;design2&sol;attachment&sol;bannkinn5&sol;" data-orig-file&equals;"https&colon;&sol;&sol;i0&period;wp&period;com&sol;www&period;eskyjapan&period;com&sol;wp-content&sol;uploads&sol;2017&sol;08&sol;bannkinn5&period;jpg&quest;fit&equals;637&percnt;2C427&amp&semi;ssl&equals;1" data-orig-size&equals;"637&comma;427" data-comments-opened&equals;"0" 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&sol;>&NewLine;公差を緩くすればするほど、モノづくりの単価はさがります。<&sol;p>&NewLine;<h3 class&equals;"style3b">応用問題<&sol;h3>&NewLine;<p>Qを1±ï¼ï¼Žï¼•にするためには、公差Tはいくらにすることで可能なのか?<br &sol;>&NewLine;<img data-attachment-id&equals;"3692" data-permalink&equals;"https&colon;&sol;&sol;www&period;eskyjapan&period;com&sol;method&sol;design2&sol;attachment&sol;bannkinn7&sol;" data-orig-file&equals;"https&colon;&sol;&sol;i0&period;wp&period;com&sol;www&period;eskyjapan&period;com&sol;wp-content&sol;uploads&sol;2017&sol;08&sol;bannkinn7&period;jpg&quest;fit&equals;637&percnt;2C427&amp&semi;ssl&equals;1" data-orig-size&equals;"637&comma;427" data-comments-opened&equals;"0" 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&sol;>&NewLine;よって、D・E・F・Gの公差は2±ï¼ï¼Žï¼ï¼’5<br &sol;>&NewLine;理論上ありえる公差を積み上げると、部品公差は±ï¼ï¼Žï¼ï¼’5となりましたが実際問題ありえない公差設定です。<br &sol;>&NewLine;こんな公差で、図面を出すと現場からバカ扱いされます。<br &sol;>&NewLine;ですので、先ほどの2乗平均による公差を利用します。<br &sol;>&NewLine;0&period;4 2乗 &plus; 4T 2乗 = 0.5 2乗 となります。<br &sol;>&NewLine;4T 2乗 = 0.5 2乗 - 0.4 2乗<br &sol;>&NewLine;T 2乗 = 0.5 2乗 - 0.4 2乗 &sol; 4<br &sol;>&NewLine;T = &Sqrt;(0.5 2乗 - 0.4 2乗 &sol; 4)<br &sol;>&NewLine;= 0.15<br &sol;>&NewLine;よって、公差Tは0.15にすれば良いってことになります。<&sol;p>&NewLine;<h3 class&equals;"style3b">まとめ<&sol;h3>&NewLine;<p>モノづくりにおいて不良は避けて通れません。<br &sol;>&NewLine;だからといって、それらを考慮するとモノづくりとして破綻してしまうのも事実。<br &sol;>&NewLine;ですから、多少の外れは諦めるってことがポイント。<br &sol;>&NewLine;あと実際の機構設計においては傾きなどの3次元を考慮する必要がありますが、これらは手動では大変難しい解析になりますので、3次元モデルを利用した解析ソフトの活用が必要になります。<br &sol;>&NewLine;ですが、ここでの<strong>「2乗平均による公差」<&sol;strong>は幅広く活用できますので、これだけ知っておけば実務において大変有利になります。<br &sol;>&NewLine;次回は、教科書にはない板金設計のノウハウをテーマに記事にしていきます。<&sol;p>&NewLine;<p><a href&equals;"https&colon;&sol;&sol;www&period;eskyjapan&period;com&sol;method&sol;design3&sol;">教科書にはない機構設計ノウハウ 板金設計編<&sol;a><&sol;p>&NewLine;<p>&NewLine;<&excl;-- WP QUADS Content Ad Plugin v&period; 2&period;0&period;98&period;1 -->&NewLine;<div class&equals;"quads-location quads-ad3" id&equals;"quads-ad3" style&equals;"float&colon;none&semi;margin&colon;0px&semi;">&NewLine;&NewLine;<&sol;div>&NewLine;<br &sol;>&NewLine;&NewLine;<&excl;-- WP QUADS Content Ad Plugin v&period; 2&period;0&period;98&period;1 -->&NewLine;<div class&equals;"quads-location quads-ad4" id&equals;"quads-ad4" style&equals;"float&colon;none&semi;margin&colon;0px 0 0px 0&semi;text-align&colon;center&semi;">&NewLine;&NewLine;<&sol;div>&NewLine;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;

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