省力化機械で日本の労働力人口の減少に立ち向かう会社のブログ~自動機の開発・設計・製作から3Dプリンタ、治具の設計製作まで~

(有)イージー・エンジニアリングは、富山県朝日町にある AutoCAD・三次元CADによる試験機・産業機械・省力化機械・自動機を設計・製作・機械開発している会社です。省力化機械の開発・設計・製作から3Dプリンタ、治具の設計製作まで手がけています。

2017年03月

【寸法公差】はめ合い【機械設計】リファレンス


寸法公差、暗記できているようで頻繁に使うもの以外は覚えていないものです。頻度の低いものは都度リファレンスにあたるということが実際には多いのではないでしょうか。

個人的によく確認する事項をミスミ技術情報より引用して、この1ページにまとめました。少しでもお役に立てるとありがたいです。



常用するはめあいの軸で用いる寸法許容差
shafttorelance

常用するはめあいで用いる穴の寸法許容差
holetorelance


常用する穴基準はめあい
穴基準はめあい

常用する穴基準はめあいにおける公差域の相互関係
公差域

常用する軸基準はめあい
軸基準はめあい

常用する軸基準はめあいにおける公差域の相互関係
軸公差域


ベアリング用軸とハウジングのはめあい公差
▼軸
jiku


▼ハウジング
housing


スラスト軸受のはめあいの一般基準
▼軸
jiku01

▼ハウジング
housing01



平行キーおよびキー溝
 machinekeys_01

machinekeys_02


C形止め輪(軸用)
cring_01cring_02

cring_03


C形止め輪(穴用)
cring_04cring_05

cring_06


E形止め輪
springpins_03
springpins_04-l


スプリングピン
springpins_01
springpins_02-l




【機械設計】樹脂特性 ~機械部品材質リファレンス(3)~


機械設計における重要な材質選定の一つは樹脂です。樹脂は軽量化に適した材料であるため選定されことが多いですが、材質によって耐摩耗性や耐候性、耐熱性、耐薬品性などのバリエーションが多いからです。

多種多様な樹脂、エンジニアリングプラスチックを確認するために、下記のようなリファレンスをいつも参照しています。

ミスミ技術情報
樹脂特性 1 -ベークライトプレート・エポキシガラスプレート・断熱版- | ミスミ メカニカル加工部品
樹脂特性 2 -エンプラ系・クリア材系プレート- | ミスミ メカニカル加工部品

PDFファイル
エンジニアリングプラスチック特性Ⅰ(エンジニアリングプラスチック)
エンジニアリングプラスチック特性Ⅱ(ベークライト・エポキシガラス・セラミックス)

 

【フラットバー】規格寸法【機械設計】リファレンス


機械設計のとても地味なテーマになります。

備忘録とデータ共有のために記事化しておきます。

機械設計をする上で、省コスト設計が大きなウエイトを占めます。フラットバー(平鋼)という規格材を使うことによってコストを削減することができます。

よく利用されるのがSS400(軟鋼)です。板厚と高さ方向が決まっている規格材です。
SS400 フラットバー(平鋼)の規格寸法

高さ方向まで全て暗記できないので、リファレンスを参照するといいです。

製造業のAmazonとしてよく利用されるミスミでは、フラットバー関連の部品はフリー寸法の6面フライス加工品よりも価格が割安になっています。
フラットバー/アルミ圧延材 取付板・ブラケット-B寸選択-|ミスミ|MISUMI-VONA【ミスミ】

センター振り分けタイプであれば更に安いです。 
フラットバー 取付板・ブラケット -センター振り分けタイプ-|ミスミ|MISUMI-VONA【ミスミ】

ステンレスにおいても規格材があります。SS400よりも利用頻度が低いので忘れがちですが、加工賃が割高のステンレスの加工費用を少しでも抑えるために規格材の寸法を適用できるといいです。
ステンレスフラットバー鋼材早見表5 フラットバー断面性能 規格表 部材寸法・重量表

地味なテーマでしたが、ものづくりの実際に入り込むと切実なテーマでもありますので、忘れずに適用できるようになりたいと自戒を込めてメモしておきます。


【3Dプリンタ構成部品】コントロールボード増設基板


前回の記事では3Dプリンタの頭脳であるArduinoを紹介しました。

Arduinoだけでは3Dプリンタは機能しません。その上に基板を増設することによって、ステッピングモータのドライバやLCD、電源、ヒートベッド、エクストゥルーダーなどへの接続が容易になります。

増設基盤名称はRAMPS1.4といいます。その仕様は下記で詳細に説明されています。
RAMPS 1.4 - RepRapWiki

下記が仕様略図です。上記サイトから引用しました。
svg


近年はアマゾンなど国内ネット通販での入手が容易になりました。パソコンの部品のように、短納期で低価格で入手できます。

代表例は下記です。
SODIAL(R) RAMPS1.4 3次元プリンタメンデルPrusa Arduinoのボード用の3Dプリンタコントローラ


また、増設基板だけでなくArduino互換部品やLCD、ステッピングモータドライバも含めて一式で購入できるセットも国内ネット通販で入手できます。短納期で低価格のものは下記です。ただし、Arduinoは純正品ではありません。
OSOYOO(オソヨー) 3D プリンター キット RAMPS 1.4 コントローラ + Arduino Mega2560 R3互換ボード + A4988 ドライバ + LCD 12864 モジュール for Arduino RepRap (3D プリンター キット)


【3Dプリンタ構成部品】マイコンボード(Arduino Mega2560)


『メイカーズ』というクリス・アンダーソンが上梓した著作が世界を席巻して、日本では2012年に上陸して3Dプリンタブームを巻き起こしました。
MAKERS 21世紀の産業革命が始まる

翻訳者が悪かったこともあり、日本国内では表層的なブームで終わり、その意義が十分に伝わらなかったことの一つが、まさに今回ご紹介するマイコンボードであるArduinoなのです。

本書を簡単に要約すると、3DプリンタやCNCなどの工作機械が激安化することによって試作費用が激減することです。資本力のない中小企業であっても商品の企画開発から販売まで担うことができるようになるわけです。

なぜ工作機械が激安化するかというと、スマホ革命により電子部品が大量生産されて価格が大きく下がったことにより、その主要構成部品の一つであるマイコンボードが激安化しているからなのです。しかも、3DプリンタもCNCもマイコンボードで運用される駆動ソフトは、オープンソースで誰でも無料で利用・改良できるのです。そのことで開発費用も大きく下がっています。

Arduinoがマイコンボードの世界標準となっていますが、ソフトだけでなく基板自体もオープンソースとなっているため、代替品がとても安い価格で販売されています。

代替品の代表例が下記です。3Dプリンタでよく使われるArduino MEGA2560の代替品を紹介します。
Kuman Arduinoに対策 MEGA2560 R3 互換ボード for Arduino Rev3 Mega 2560 Rev3 USBケーブル付属 k16

正規品はRSオンラインで購入することをおすすめします。納期や品質保証の面で優位性があります。

Arduinoの応用範囲は広く、オープンソースのドローンに搭載されていることが多いです。また、軽薄短小なものだけでなく、クラシカルな機械を制御することも可能です。工場における既存の機械をIoT化することが旬のテーマとなっていますが、Arduinoは堅牢性という課題がありますが、通信機能がありますのでその特性があるといえるでしょう。

実は、3DプリンタはArduino単体では機能しません。この上に基板を増設することによって、さまざまな要素と容易に接続することが可能になります。続きは次回記事にて。


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(有)イージー・エンジニアリングは、富山県にある AutoCAD・三次元CADによる試験機・産業機械・自動機を設計・製作・機械開発している会社です。最近は小規模のクラシカルな機械の修理や、3Dプリンタの開発も手がけています。 連絡先 TEL:0765-83-3521 FAX:0765-83-3522 EMail:info@ez-eng.jp
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