はめあいの設計 はめあい部分を限定しよう

はめあい

はめあい部分を限定することで、部品コストを抑えることができます
穴・軸の加工方法ごとに、はめあい部分を限定する設計テクニックを紹介します

はめあいとは

互いにはまり合う軸と穴の寸法・公差を設定し、
軸と穴の関係性を定めることをはめあいといいます。
嵌合(かんごう)も同じ意味です。

はめあいを利用することで、部品同士を高精度に組み立てることができます。

下のイメージはハウジングの穴にベアリングをはめあいで固定しています。

はめあいの基礎についてもっと詳しく知りたい方は、まずコチラの記事をどうぞ。
はめあいの種類、はめあい記号の読み方などを解説しています。

はめあい部分は限定しよう

はめあい寸法を入れる部分はできるだけ限定しましょう

はめあい寸法は厳しい公差を入れることになるので、
加工が難しくコストアップにも繋がります

下図の軸にベアリングを入れる場合を見てみましょう

軸全域(赤色部)に渡ってはめあい寸法を入れていますが、
本当にはめあい寸法が必要な箇所はベアリングがはまる部分だけです

軸とベアリング
fit_shaft_long
組み立てた状態
fit_shaft_bearing_long_CSV
断面図

例えば下図のように、
ベアリングがはまる部分にだけはめあい寸法を適用する方が
コストを抑えることができます

断面図

軸のはめあい部分の限定

旋盤

旋盤を使った切削加工の場合、
比較的、高精度な加工が容易にできます

そうはいっても、先ほど説明した通り
軸全域に渡ってはめあい寸法を設定すると加工コストが上がります

ベアリングなどを入れる場合は、必要最低限のはめあい部分を設定しましょう

ギアや長物部品を入れる場合は両端付近にはめあい寸法(赤色部分)を設定することで、
部品のふらつきを抑えることができます

fit_shaft_bearing_ExpV
断面図

金型・3Dプリンタ

金型・3Dプリンタ部品ではめあいの軸を設計する場合は 、
凸形状を設けて、限定的にはめあい寸法を設定しましょう(赤色部分)

こうすることで寸法調整が容易になります

fit_shaft_partial_bearing_assy
fit_shaft_partial_front
正面図

1つの軸に2つの部品をはめあいで取り付ける場合には
右図のように異なるはめあい寸法を設定したほうが、後々管理しやすくなります

穴のはめあい部分の限定

フライス

この画像には alt 属性が指定されておらず、ファイル名は flice.png です

フライスを使った切削加工の場合、
リーマと呼ばれる高精度のドリルを使います

リーマを利用するだけで、高精度な穴を加工できます
この場合は単純な穴形状で問題ないでしょう

はめあいが固くて入らない場合は、
リーマ加工→フライスで十字を切る
と組み立てや調整が楽になります

金型・3Dプリンタ

金型・3Dプリンタ部品ではめあいの穴を設計する場合は
次の図のように全域(赤色部)をはめあいにすると加工や寸法調整が困難です

右図のように、3~6カ所ほどの凸形状に限定してはめあい寸法を設定するとよいでしょう

寸法が多少ズレていても、簡単に削って調整することができます
またプラスチックの場合は、力ずくで押し込めば変形して入る場合もあります

はめあいに関する知識・設計テクニックをまとめています。
ぜひ活用してください!

はめあいに関する設計ノウハウまとめ

はめあい,嵌合に関する設計ノウハウをまとめています

コメント

  1. […] […]

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