機械設計の基礎知識⑥：加工しやすい設計とは？｜加工現場が喜ぶ図面の描き方

1. はじめに：加工性を考慮した設計の重要性

機械設計の基本は「図面通りに部品が作られること」です。しかし、設計段階で加工のしやすさ（加工性）を無視すると、製造現場でトラブルが発生したり、納期遅延・コスト増加につながります。

加工しやすい設計とは、加工方法・工具・材料の特性を理解し、無理なく・効率的に・高精度で製作できる設計のことです。これは単に設計者の知識だけでなく、加工現場との連携によって実現されます。

2. 加工しやすい設計の基本原則

2.1. 加工方法に合った形状を選ぶ

部品の形状は加工方法によって得意・不得意があります。

• 旋盤加工：円筒形・軸物に最適

• フライス加工：平面・角形状に適している

• 穴あけ加工：基本は垂直方向の穴、斜め穴は高難度

• 板金加工：曲げ半径や抜き形状に制約あり

👉 設計者は「この形状はどの加工方法で製作するのか？」を常に意識する必要があります。

2.2. 工具が入りやすい設計にする

工具が届かない形状は加工を難しくします。

• 深すぎる溝や狭い隙間は避ける

• 内部形状にはR（丸み）をつけ、工具寿命を延ばす

• 直角の内角はエンドミルが折れやすい

👉 例：内角にR3〜R5程度の丸みをつけると、加工安定性が向上します。

2.3. 公差は必要最低限に

• 厳しい公差（±0.01mmなど）は加工コストを急増させる

• 実際に必要な精度を見極めることが重要

• 過剰設計は避ける

👉 例：外装カバーに±0.01mmの公差は不要。±0.1mmで十分なケースが多い。

2.4. 材料の加工性を考慮する

材料選定は加工コスト・納期に直結します。

👉 設計段階で「加工しやすい材料」を選ぶことで、納期短縮・コスト削減が可能。

2.5. 加工順序を意識する

加工工程を複雑にすると段取りや治具が増え、コストが上がります。

• できるだけ「一方向から加工可能な形状」にする

• 基準面を明確にし、そこから寸法を測れるよう配置する

👉 例：穴の位置を基準面から測れるようにすることで、加工精度が安定します。

3. 加工現場が困る設計例と改善案

4. 加工しやすい図面の描き方

設計者は、加工者が迷わず製作できる図面を用意する必要があります。

図面に明記すべき情報：

• 加工基準面（寸法の基準となる位置）

• 公差の範囲（JIS・ISOに準拠）

• 表面粗さ（Ra値など）

• 材料の種類と処理方法（例：A6061-T6、アルマイト処理）

👉 「誰が見ても理解できる図面」が、品質と納期を守るカギです。

5. 設計者と加工者の連携が成功のカギ

• 設計者は現場の制約を理解する

• 加工者は設計意図を理解する

• 双方がレビューを重ねることで「加工しやすい設計」が実現

👉 設計と製造の橋渡しをする姿勢が、品質・コスト・納期すべての改善につながります。

6. まとめ：加工性を考慮した設計で品質とコストを最適化

加工しやすい設計は、設計者と加工者の協力関係によって生まれます。

• 加工方法に適した形状を選ぶ

• 工具や公差の制約を考慮する

• 材料選びや加工順序を工夫する

こうした配慮が「現場が喜ぶ設計」につながり、最終的に製品品質・コスト・納期の最適化を実現します。

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