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日本の図面の実情

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日本の図面の実情
第
1章
日本の図面の実情
〜 世界標準から取り残された日本の図面 〜
この章では、なぜ日本の図面は世界に通用しないものになっている
のか、寸法公差中心で指示された図面の限界を示しながら、現在の日
本の図面の実情を紹介する。
1—1.日本の図面は、なぜ世界に通用しないのか
日本の図面の多くは、まだ、
“寸法公差”を中心とした指示にとどまっ
ている。世界の図面の主流は、すでに幾何公差を中心とした指示に変わっ
ている。
“寸法公差”を用いて多くの要求を満足させようとする日本の図
面の問題点について説明する。
1—2.
“寸法公差”で指示された図面の限界を知ろう
“寸法公差”が表している許容範囲(=公差域)がどのようなものなの
かを中心に、なぜ寸法公差では部品の幾何的特徴を表せないのか、その基
本的なところを説明する。
第1章 日本の図面の実情
1—1.日本の図面は、なぜ世界に通用しないのか
(1)
図面指示は明確か (1/4)
20±0.1
表面B
表面A
(a)表面Aと表面Bの寸法関係
20±0.1
15
30
55
15
t2
(b)図面指示
図1.1 単純な形状をした部品の図面指示例
問 い
この図面指示で、部品は問題なく製作でき、検査できるか
<この図面指示における“基準”についての考え方の数々>
a)『この場合は、図面で下にしている表面 A が基準に決まっている。そ
れが図面の常識だよ』
b)『面積の大きい方が基準だよ。その方が、部品は安定して測れるから』
c)『この図面指示では、基準は指示していないので、どちらを基準にす
るかは、測定者の判断でいいんだよ』
d)『この図面指示では、基準が不明確なのだから、設計にはっきりさせ
てもらうしかない』
さて、どれが正しい解釈なのだろうか。
2
1—1.日本の図面は、なぜ世界に通用しないのか
まず最初に、
“その図面指示は明確か、あいまいさがないか”について考え
てみよう。
図1.1に示すような、単純な形状をした部品の表面 A と表面 B の間に、公差
付き寸法が指示された図面があるとしよう。
この図面指示については、いくつかの疑問が生じる。
その疑問とは、次のようなものだ。
①部品の高さ方向の寸法20±0.1の基準は、下の表面 A なのか、上の表面 B な
のか?
<基準の問題>
②その高さ寸法20±0.1は、どのように測って判定すればよいのか?
<測定の問題>
③下の表面Aと上の表面Bとは、互いにどのような関係(姿勢関係と位置関係)
にあればよいのか?
<幾何特性の問題>
まず、この図面指示における<基準の問題>について考えてみよう。
この“基準”についての考え方には、左に示すように、4通りほど考えられる。
a)は、設計の現場ではよくある話で、暗黙の了解事項として扱われるケース
がある。
b)は、これも図面指示からは全く読み取れる内容ではないのだが、設計、あ
るいは検査の常識にされる部分ではないだろうか。
c)も、加工の現場、検査の現場で見受けられるケースであろう。特に、設計
の実情を知っている技術者の間ではありがちなことである。
d)は、この4つの中では、最も妥当で、良識に沿った判断と言えよう。
いずれも、現在の日本の設計と生産の現場では、起こりがちな考えではない
だろうか。
3
第1章 日本の図面の実情
(1)
図面指示は明確か (2/4)
寸法基準を明確にする指示方法
20±0.1
20±0.1
(a)通常の指示
20±0.1
寸法の基準を明確にする指示方法には、
“起点記号”を用いた方法がある。
(b)下の面が寸法基準
(c)上の面が寸法基準
図1.2 寸法基準を明確にする指示方法
寸法基準となる面が指示されているだけでよいか?
部品のすわりが不安定なときの測定
例えば、こんな状態のときどうするか
基準面が“中高”で安定性がないとき
(a)表面Aが中高だったとき
表面A
(b)表面Bが中高だったとき
表面B
図1.3 部品のすわりが悪い状態
いずれの場合も、部品が安定して支持できず、指示寸法を正確には測れない。
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1—1.日本の図面は、なぜ世界に通用しないのか
<基準の問題>
まず、“基準を示す方法”についてみてみよう。
図面で寸法の基準を明確に指示する方法は、JIS 機械製図(*1)と ASME の製
図規則(*2)に、“起点記号”を使った方法が示されている。
図1.2に示すように、
(a)の両矢印の寸法線で指示する通常の方法では、いず
れの面が基準かは明らかでない。
(b)のように、下側を起点記号にすると、下
の面が寸法基準であることがわかる。また、
(c)のように、上側に起点記号を
付けると、上の面が寸法基準であることがわかる。
単に、寸法基準を明らかにすることだけであれば、この方法でよいかも知れ
ない。
(*1)JIS B 0001:2010「機械製図」
(*2)ASME Y14.5 2009 Dimensioning and Tolerancing
<測定の問題>
基準とする面が決まった。しかし、次の問題としては、部品の測定方法であ
る。この部品は、どのように測定するのか。部品のすわりが不安定なときはど
うするのか。
部品を定盤などの上において、指示された寸法を測る場合、基準とする面が
中高になっていたとき、どうするか。
図1.3に示すように、
(a)の表面 A を基準とする場合は、比較的広い面積で支
持するとしても、その面が下側に凸になっていたとき、右の先端の位置は定ま
らず、うまく測定できない。
また、(b)のように、表面 B が基準の場合では、支持する面積が小さいので、
そのぶん不安定で、(a)
の場合よりもさらに右端の位置は定まらない。
つまり、寸法の基準を決めたとしても、指示寸法20±0.1の検証方法を明確
にしたことにはなっていない。依然として、指示はあいまいなままである。
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