【機械設計マスターへの道】手書き図面はこれからも必要
設計者が何らかの設計アイデアを具体的な形で表す、あるいは設計計算により決定した形状や寸法を製造する側に正確に伝達する手段が図面であり、一定の規則（製図規格）に従って図面を起こすことが製図です。
CADがあれば手書きの図面はいらない？
現在はCADが全盛です。専任のCADオペレータが居る会社も多く、設計者が自分で製図する機会は減ってきています。
しかし設計者には次のような背景から現代においても、自ら手書きで図面を書ける能力が必要です。
CADを使いこなすためには、製図規格を習得し、図面の読み方や書き方を身につける必要があり、そのためには手書き図を何回も書くことで正確で読みやすい図面の書き方を肌で覚えることが効果的です。
CADは端末画面で表示するため、機械や装置の全体像を把握しにくい面があります。特に基本設計段階では、手書き図で計画図に表してみる方が、形状や機械全体のバランスなどを把握しやすいことが多いといえます。
近年は3D-CADが広く設計製造に用いられるようになっていますが二次元の図面から製造される機械部品は数多くあります。三次元で設計し三次元で物を作り、三次元でアフタサービスまでを行えればそれが最も良いことではあるといえ、世の中の大半はコスト/効率の観点から紙という二次元で動いていることも事実です。
従って二次元図で三次元立体形状を表現することに慣れておくことが現実的といえます。
機械の立体形状（三次元）を、二次元図（正面図、平面図、側面図）に展開して正確に表す能力は設計者にとって必要不可欠な資質です。
手書き図面を書く事が製図規格を身に着ける近道
機械部品が設計意図通りの寸法と精度で正しく加工され製造されるためには、一定の規則に従って図面の寸法表示を行うことが重要です。
図面は技術者の世界共通語で、製図規格は世界共通の文法と言語といえます。
JIS B0001には寸法記入方法として以下のようなことが記述されています。
- 必要な寸法は必ず記入・・・寸法、公差、表面粗さ、など
- できるだけ主投影図に寸法を記入・・・最も形状がわかりやすい図
- 寸法を計算する必要がないように・・・加工者に計算させないように
- 工程別に寸法表示配列を分ける・・・旋盤、ボール盤など工程別に表示
- 関連寸法は、1ケ所にまとめて記入・・・見落としや誤解の防止
- 必要なら、基準となる点、線、面を基に寸法表示・・・加工の基準形体
- 重複記入を避ける・・・重複が必要なら、該当寸法に印つけ注記する
寸法記入の良否の一例を下図に示します。
累積誤差を解消するための寸法記入の一例を下図に示します。
工程別に寸法表示を分ける一例を下図に示します。旋盤加工と、穴・ネジ加工を分けて表示しています。
CADを使いこなすためのステップとして製図規格を身につけ、製造側にとっても見やすい図面を書く力量を備えるためにも、手書き図を多く書くことが重要です。
さらに、このような力量を取得した後においても、構想や基礎設計の段階で手描き図面は有力なツール足りえます。
機械設計を志す方々は、ぜひ手書き図を数多く書くようにしてください。
次回のコラムからは様々な機械要素について解説していきます。まずは、身近な機械要素「ねじ」の基本知識についてご紹介します。
（アイアール技術者教育研究所 S・Y)
