作りやすい形状ってどんなの?素材と機械から考えます。

こんにちは。山城です。

今回のお題は作りやすい形状についてです。以前Q&Aにも記載しましたが、金型は製作費が非常に高く、相当数のロットでない限り逆に高価になってしまいます。では、どんな形状や素材であれば加工しやすいのでしょうか。

実は、これは市販されている素材と、加工する機械に大きく影響されます。
ではどんな素材が加工しやすいのか見ていきましょう。

1.どんな素材があるの?
まずはどんな素材があるかの確認からです。最も基本となるのは円形状、板形状(棒形状)の素材です。
円形状の素材は丸棒と呼ばれ、中心が詰まっているものと空洞になっているもの(こちらはパイプと呼ぶことが多いです)があります。これらは事前に流通している規格が決まっており、特定のサイズで2m、4m、6m程度で売られていることが多いです。例えば直径20mmの丸棒4mのような形状です。
素材の形状に近いほど加工しやすいので、例えば直径20mm、長さ50mmの棒形状の外形加工や内径加工のみのような設計だと、コストを下げられます。
代表的なもう一つの形状は板形状(棒形状)です。板材やフラットバーと呼ばれることもあります。
これらは板形状、棒形状の素材から必要な長さ、幅を切り出して使います。こちらも規格が決まっているので、素材の状態からなるべく手を加えない形状に設計することで加工が楽になります。

2.どんな機械で加工するの?
当社のような金属切削加工業者が使用するのは旋盤、フライス盤といった機械です。旋盤は素材が回転するため円筒形状の加工が得意です。円筒に対して同心円状に加工することはできますが、旋盤だけで中心からずれた位置に穴開けをしたり、円筒の軸に対して垂直方向に穴を明けたりすることはできません。
一方フライス盤はバイスという万力のような工具で固定して加工することが基本となるので、直方体に近い形状ほど加工しやすくなります。こちらは工具が回転するため、加工面や加工形状は旋盤より自由度が高いです。

3.それ以外の形状は?
以上、どんな形状でどんな加工ならやりやすくなるのかを見てきましたが、他にはどんな素材があるのでしょうか。その辺りを少し紹介したいと思います。
・アングル形状
英語のLのような形状の素材です。フラットバーと同じように、L部分の辺の長さ、厚さが規格で決まっており、2m、4mのような定尺と言われる長さで売られています。
・チャンネル形状
カタカナのコの字型の素材です。こちらもアングル形状の素材と同じような売られ方をしています。
・6角棒
その名の通り正6角形の棒材です。目的の大きさがあれば、ナットを大量に作る場合などはこちらを利用するのが良いでしょう。

今回紹介した以外にも、思ったより多様な形状の規格素材が売られているので、ぜひいろいろと検討してみてください!