【機械図面を学ぶ】1.機械図面の全体像　図面の規格や表現方法などを解説

haru

4年前

みなさん「図面」というものをご存じでしょうか。
製造業界隈で働いている方はもちろんご存じかと思いますが、別の業種に勤めている方は日常的にはあまり耳にしない言葉かもしれません。
どんなものかは理解していても「どのようなことが書かれているか」「どうやって読むか」ということを知らない人も多いのではないでしょうか。

図面とは「ものや建築物の構造を設計したもの」で、ネジを一つ作るのにも家を建てるのにも必ず図面が必要です。

もし、図面というものが存在しなければモノをつくることは非常に難しいといえます。
なぜなら、設計者がイメージしたものを”言葉だけ”で全て伝えるのはほぼ不可能だからです。

例えばボールペンを作りたいとして、それを”全て言葉だけ”で第三者に伝えるとしましょう。

「材料はプラスチックで全長は150mmとして、先端の部分は15mm、芯を通す穴が開いていて、、」
「先端からどのくらいの角度で円錐型になっているの？クリップの部分の寸法は？内部の寸法は？」
「えっと、角度は30°で、、内部は肉厚が0.5mmで、、」
「それぞれの精度は？表面の粗さは？」

あくまで例えですが、このように言葉で伝えようとするとキリがありません。
ボールペンでこのありさまです。それに対し、世の中にはボールペンよりも遥かに複雑な部品であふれています。
それらを言葉だけで伝えるのは現実的に不可能だと言えます。

また、情報伝えなければならないのは1人だけとは限りません。
作業者・検査員・営業担当・デザイナーなど、色々な人に正確に伝えなければなりません。
もし、作業員と検査員の認識が違っていたら、製品は延々と検査不合格になってしまいます。

そこで、図面の登場です。
図面には「部品の製作に必要な寸法や形状･材質や精度･表面粗さ」などの情報が盛り込まれています。
この図面を読み取ることによって、誰が加工しても誰が検査しても常に同じ結果が得られるようになるのです。

こちらの記事では、この「図面」について解説していきます。
製造業初心者の方や、これから図面を学びたいという方に向けた記事です。

なお、図面というと「電気回路図や建築図面」も含まれますが、ここでは機械図面(機械に限らず、部品などをつくるための図)について解説していきます。

図面の全体像
- 1.図面の役割
  - 図面の種類　紙図面とデータ図面
2.図面の表現方法

図面の全体像

昔、図面はドラフター(図面を書く製図台)で手書きによって書かれておりましたが、時代の進化・コンピュータの発達に伴い、CADによるパソコンでの製図が主流となりました。

1.図面の役割

製作、検査に必要な情報を伝える
　部品の材料や寸法値、精度などの情報を記載することができます。加工者が加工に必要な情報だけでなく、検査など品質を保証するうえでも重要な役割を担っています。
情報を保存する
　「誰がいつ製図、検図、修正したか」という情報を記載します。不明点を製図した人間に確認することができるだけでなく、責任の所在を記すことにもなります。

図面の種類　紙図面とデータ図面

紙図面
　ドラフターや手書きによって書かれた図面、もしくは2Dデータや3Dデータから印刷された図面です。作業者は投影図から立体形状を頭の中で読みとかなければなりません。
現在ではCADによる製図が主流ですが、製作や検査、見積もりにおいては紙に出力して管理運用を行うことが多いです。
なので製造業においては、この紙図面を読み取る能力が必要とされます。

2Dデータ
　2DCADによって作られた平面図のデータです。形状を円や直線などの集まりで数値として表現する方法が主流で、DXFデータという中間ファイル形式が有名です。
2Dデータはpdfデータに変換し、紙で出力することも容易なので、平面図を書くときは手書きではなく2DCADによってパソコンで書くのが主流になってきております。
※DXFデータは一部3Dデータを含むこともあります

3Dデータ
　3DCADによって作られた立体のデータで、図面がわからない人でも視覚的に理解することができます。3Dデータは寸法や形状だけでなく、重心や材質データなど非常に多くの情報を記載または計算することができます。
またCAMと連携してマシニングに加工データを送ったり、3Dプリンタ用のデータに変換もできる非常に高機能で用途の多いデータです。