第 3 章 機械加工と設計
★ 機械加工の知識がなければ，部品の形状や寸 法を決められない。
機械加工
★ 製作の手間を減らすためには，必要以上に高 い精度を指定してはいけない。
寸法精度
3.1 機械加工の種類と特徴
(1) 機械加工法
(2) 旋盤加工と設計
(3) フライス加工と設計 (4) ドリル加工と設計
(5) 溶接加工と設計
(1) 機械加工法
機械はどのような加工法 で作られるのか？
切削加工 溶接加工
★ 大量生産と単品生産
製作コストや加工時間を 考えると，切りくずが出 さない加工が適している
。 切削加工
塑性加工（プレス加 工）
単品製作
大量生産
旋盤とフライス盤があれ ば，様々な形状の部品を 製作できる。
(2) 旋盤加工と設計
旋 盤
★ バイトの形状と旋盤加工
旋盤加工に用いる代表的なバイト
★ 右片刃バイトを使った旋盤加工
★ 加工しやすい形状
★ 加工しにくい形状
★ 加工できない形状
★ 特殊な形状の加工
ジグを使うと便利な部品
【例】薄板の加工
ジグを使った旋盤加工
【例】板材の中ぐり加工
ジグを使った旋盤加工
(3) フライス加工と設計
フライス盤
★ エンドミル
エンドミル
★ 設計上の注意点
フライス加工は旋盤 加工と比べて加工速 度が遅い。
どちらでも使うこと ができるのであれば
，旋盤を使う方が望 ましい。
★ 設計上の注意点
★ フライス加工の実際
フライス盤で作る部品は，原則として「四角」
(4) ドリル加工と設計
★ ドリル加工における機械設計の注意
点
★ ドリル加工と機械製図
ドリル加工＝「キリ」
(5) 溶接加工と設計
熱を与えることで材料が変形する。
アーク溶接
切削加工と比べて正確な寸法に仕上 げることが難しい。
【余談】少量製作のための塑性加工
【余談】へら絞り
1 つの型を使って，部品を作ることができる
。
実際のへら絞り
【余談】へら絞り
【余談】へら絞り
工具を押し当て，任意の形状を作り出す。
実際のへら絞り
【余談】へら絞り
課題①
「自動車の生産」と本講義で紹介した旋
盤加工やフライス加工を中心とした単品製
作の相違を考え，それらの機械設計の要点
をまとめなさい。
自動車の生産
自動車の生産
自動車の生産
課題①
「自動車の生産」と本講義で紹介した旋
盤加工やフライス加工を中心とした単品製
作の相違を考え，それらの機械設計の要点
をまとめなさい。
3.2 加工精度と設計
(1) 基準寸法と寸法公差 (2) はめあい
(3) 表面粗さ
(4) 機械加工と基準面
(1) 基準寸法と寸法公差
★ 普通許容差
★ 寸法公差と機械加工
② 大きくするべきか，小さくするべきかを判断す ること！
(2) はめあい
★ はめあいの一例
● 穴と軸の大小関係が明確。
● 普通許容差よりも一桁高い精度。
★ はめあいや寸法公差が必要な例
魚ロボットの関節部
★ はめあいや寸法公差が必要な例
● 普通許容差では組み立てられない。
★ はめあいや寸法公差が必要な例
● 軸受を入れる穴はプラスの公差。
(3) 表面粗さ
滑らかな表面仕上げが必要な例
● シール面や摺動面には滑らかな表面仕上げが必要
。
(4) 機械加工と基準面
部品のどの面を基準にして長さや位置を決める か？
★ 機械加工を考えた設計
★ 機械加工を考えた設計
(1) 切削加工で部品を製作する場合，できる限り削る 量が少なくなる形状とする。
(2) 旋盤加工やフライス加工で機械を製作する場合，
丸棒（円）と板材（長方形）を基本とする。 3 次元的 な曲面形状は適切でない。
(3) 寸法公差やはめあいの指定を必要最小限にする。
(4) 大量生産品を作る場合，それぞれの機械加工法や 規模に適した設計を行う。
(5) 機械製品を製作する場合，加工時間の短縮や使用
