機械部品の要求精度と加工コストを考慮した最適な公差解析法と公差設計法の活かし方およびそのポイント実践講座　～演習付～＜オンラインセミナー＞

講師の言葉

　製品開発のデザインレビュー(設計審査)では要求精度とコストの両方を満足する技術的根拠に基づく説明が求められます。このため部品単体の公差と複数部品の組立体の累積公差の算出に統計的手法を適用し、“どの部品の公差を厳しく,あるいは緩くすべきか”の検討を行い、要求精度と加工コストを両立する最適な公差設計法の習得が必要です。審査図面を前に,指定公差の数値的根拠を説明できると共に、作図された形状に対し“この形で公差精度を満足できるの？“加工コストは予算を守れるの？”という質問に対しては、加工機・加工法を考慮した公差決定の知識が必要で、それらの説明も含めて設計審査に合格することができると思います。 一方、設計段階では、要求精度を満足していても機械の稼働時における温度上昇,運転負荷による発熱で生じる変形で精度が劣化するリスクがあります。精度変化が要求仕様値を満足できない場合は、動作不良,停止等の事故となるため設計段階で、実稼働条件を考慮した公差設計が求められます。

上流の構想設計の段階では、機械装置の累積公差は,部品単品の公差分布を正規分布と仮定して統計学の分散加法理論で計算しますが、実際の加工部品の公差分布は正規分布でない場合も含まれ、そのような条件で、累積公差をどう考慮すべきかの考察も必要です。

　本セミナーでは、統計学と品質工学を適用した累積公差算出のために、一次元,二次元,三次元モデルの解析対象に対する考え方と、実機械装置の構造を“がた”“てこ”の要因に分解して、目標仕様を満足する部品公差設定の考え方を解説し,確認演習により理解を深めてもらいます。また、精度劣化因子である熱変形を考慮した、寸法公差設計の解法手順も解説します。また部品単品の公差が正規分布である場合とそうでない場合を比較した累積公差の考え方についても解説します。受講生の皆さんには、電卓を利用した手計算による演習形態、解析・設計手順を習得し,数値の根拠を理解していただきたいと思います。 併せて公差設計の根拠となる加工法についても動画,図にて紹介します。実務での３Ｄ－ＣＡＤ活用における公差設計の基礎技術となることを期待しています。

最後に、公差設計は数学ではありません。材料、加工、機械４力を活用して決定する総合技術です。この多面的視点で、実務に活かせる公差設計に役に立ててほしいと思います。