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部品加工

2020.10.30

【設計者さん必見】切削加工とそれ以外の加工の使い分け

設計者の皆さん!
自分が設計した装置等の部品をいざ、協力メーカさん等に注文する際
何を基準に、切削加工、またはそれ以外の加工方法を選択していますか?

部品を設計するとき、必要なことはたいてい次の5つになります。

1.大きさ
2.複雑さ
3.精度
4.強度
5.材質

その他にも考えなければならないことは、いろいろありますが、ここでは省略!

またその5つの中でも、加工法を判断するには
「複雑さ」「精度」「強度」の3つが重要になってくるかと思います。
そしてさらには協力メーカさんや外注さんが保有している機械によって
同じ加工品でもコストが大幅に変わるんです!

【複雑さ】

加工方法によって、できる形状、できない形状があります。
例えばインペラ形状。

ここまで複雑な設計をするかどうかは別として、切削加工は様々な加工の中でも
複雑な加工もできるのが特徴でもあります!
がしかし、インペラ形状などの加工は切削加工の中でも【同時5軸加工】という特殊な加工方法が必要となります。

なので、加工する外注さんや社内設備でこういった5軸加工や複合旋盤を
持っているかどうかとうのも重要になってきます。

【精度】

要求精度も当然、加工法を選択するうえで重要な要因です。
部品設計をする上では、2通りのアプローチがあります。
①要求精度を先に決めて部品の形を作る場合

切削面が必要なのか、研磨面が必要なのか、面粗さが必要なのか等
先に決まるので、その時点で加工法が決めれるかと思います。

②部品の形が先に決まり、そこから精度を決める場合
形状が先に決まり、そのあと精度を決めるの場合、
要求精度での切り分けのポイントとしては、寸法精度、幾何公差や表面粗さになります。

寸法精度で言えば、0.001mm~0.01mm代の精度が必要ならば、切削加工、
0.1mm代の精度でよければ、板金や表面がすでに仕上がっている引き抜き材などを使えば、
加工コストは下げることができます!

ちなみに…

切削加工の場合は金属と金属をこすり合わせて削っていくことになるため
ある程度切削負荷に耐えうる構造になっていないと、
要求している精度そのものが出ない場合がありますので、注意が必要です。

【強度】
部品のもとめる強度によっても、加工法の選択肢は変わってきます。
例えば、大きな土台を設計するとします。
仮に重いものを載せるための土台だったら、その土台は鋳物もしくは製缶品として作る必要があります。
一方で、軽いものを置くための土台だったら、アルミフレームなどで枠組みだけにすればいいですよね。

鋳物の場合だと、切削加工は必要になってきますし、
製缶品でも場合によっては切削加工が必要になります。
アルミフレームだと板金加工などで行うため切削は必要ありません。

いかがでしたか?
次回は協力メーカさんや外注さんが保有している機械によって
大幅にコストがかわる!?そんな、設計者さん必見のお話をしたいとおもいます!

 

 

 

 

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