2013年11月

実務者のためのCAD読本

設計意図と寸法記入の関係【世界で戦えるGLOBALエンジニアになるための製図技術 3rd STEP/第1回】

機械系CAD 講師:山田学

シリーズ記事

1 設計意図と寸法記入の関係

2nd STEPでは、理解しやすい投影図を描くために投影図のテクニックを使うこと、寸法は寸法公差がなくても、決められた範囲内で、ばらついてもよいという決まり事(普通許容差)の存在を知った。

寸法がばらつくことが原因で、寸法の配列の仕方次第で設計機能を保証できないことを知らなければいけない。
簡単な例を使って、その違いを説明しよう。

寸法の配置には、「直列寸法記入法」と「並列寸法記入法」の二つが一般的に使われる。
どちらの寸法指示も、製図のルール上は間違っておらず、正しい寸法記入と言える。

【直列寸法記入法】

直列寸法記入法

【並列寸法記入法】

並列寸法記入法

ところが、設計意図を表しているかという点では、どちらが正しい寸法記入かは判断することができないのである。
ここで、普通許容差がもたらす影響を、穴A~Dの位置ずれについて検証してみる。
ただし、普通許容差の公差等級を中級として考えることとする。

【直列寸法記入法】

直列寸法記入法

【並列寸法記入法】

並列寸法記入法

まず、基準面からの穴A~Dの絶対位置を比較してみよう。
下表より、それぞれ基準寸法は同じ寸法数値でも、直列寸法記入法のほうが穴の絶対位置のずれが大きくても許されることが分かる。

穴A~Dの絶対位置の比較

次に、穴A~B、B~C、C~Dの相対位置を比較してみよう。
累積する公差の計算では、基準寸法は引き算の場合となっても、公差は足し算となることを心得よう。
下表より、それぞれ基準寸法は同じ寸法数値でも、並列寸法記入法のほうが穴の相対位置のずれが大きくても許されることが分かる。

穴A~B、B~C、C~Dの相対位置の比較

このように、穴A~Dの設計上の機能が、基準面からの絶対位置を要求するのか、穴と穴の相対位置を要求するのかで寸法の配列を変えなければいけないのである。

つまり、寸法のばらつきを最小限にするためには、機能する部分をダイレクトに指示することが要求される。関係のある機能部分は、決して足し算したり引き算したりして求めることがあってはならないのである。
これが、設計意図を表す寸法記入の大原則である!