「新卒で機械設計をやっているけど、図面の書き方が全然わからない」
「社内に聞ける人がいなくて困っている」
「自分で勉強したいけど、どうやって勉強すればいいかわからない」
このような疑問や悩みにお答えします。
こんにちは、機械設計士のはくです。
普段は製造装置メーカーで、機械設計エンジニアをやっています。
今回は、機械設計に必須な「製図の基礎」を解説します。
僕の経験から、新人の頃に勉強しておけばよかったと思うポイントをまとめた記事です。
製図は会社ごとに独自ルールがあったりもしますが、この記事に書いてある内容を理解すれば、ひとまず「図面を描ける」レベルになれるはず。
新卒で機械設計の仕事をしたい学生さん、あるいは機械設計への転職を考えている社会人の方に、ぜひ読んでもらいたい記事です。
初心者が製図の基礎を習得するための10ステップ
設計初心者が覚えるならこの順番という流れで、10個のステップにわけて解説していきます。
はじめのうちは、完璧に理解できなくてもOKです。
実際ぼくも、図面を書いていてわからないことが出てきたら、その都度ネットや本で調べたりしています。
まずは「そういうルールがあるんだ」という感じで、一通り読んでみてください。
ステップ1：ものづくりウェブの「製図の基礎を学ぶ」を全部読む
まずは、機械設計エンジニアなら誰もがお世話になっているであろう「ものづくりウェブ」というサイトの記事を読むこと。
ものづくりウェブは、機械設計の基礎知識や役に立つ情報を解説しているサイトです。
「製図の基礎を学ぶ」というページでは、図面の役割や製図の基本的なルールが解説されています。
記事数はそんなに多くないので、初心者はまず「製図の基礎を学ぶ」にある記事を一通り読むのがおすすめ。
図面を描くうえで最低限知っておくべき基礎が身につきます。
ただし、後半にある「はめあい」や「幾何公差」といった内容は少し実践的。実際に図面を描きながらの方が理解しやすいです。
「ちょっとわかりにくいな」という部分は、図面を描くようになってからもう一度読み返してみるといいかもしれません。
ステップ2：参考書で図面の書き方を理解する
次におすすめなのが、参考書を使った勉強です。
参考書では、具体例を使いながら製図のルールが勉強できるので、ものづくりウェブよりも実践的な練習ができます。
初心者におすすめなのは「図面の読み方がやさしくわかる本」という参考書。
単純に製図のルールが解説されているだけでなく、実際の仕事で使える製図の知識が紹介されています。
2000円くらいなので1冊買って持っておくのもいいけど、学生さんや新入社員の方なら図書館を使うのもアリ。
図書館を使えば、製図や機械設計の本がすべて無料で借りられます。
せっかく税金を払ってるので、ぜひ図書館を利用しましょう。
ステップ3：ビューの配置方法を覚える
ここからは、実践的な内容になります。
実際に図面を描く場合は、「ビューの配置→寸法記入→公差・表面粗さ指示→注記記入→表題欄記入」といった流れで進みます。
もちろん、人によって書き方は違いますが、基本的な流れはだいたい同じです。
参考書で製図の基礎ルールを勉強したら、まずはビューの配置を理解しましょう。
下記の記事で、具体例を使いながら解説しています。
新人時代の僕の経験から、初心者が気をつけるべき点や間違えやすい点を紹介しているので、ぜひ参考にしてください。
ステップ4：寸法の入れ方を覚える
ビューの配置を理解したら、次は寸法記入です。
寸法は闇雲にすべて記入すればいいわけではなく、いくつかルールがあります。
たとえば、1つは基準面の取り方。
製図では、基準面をどこにするかによって、寸法の入れ方が変わります。
実際に出来上がってくる部品の寸法精度にも影響してくるので、設計をやるなら必ずおさえておくべき内容です。
そのほかにも、面取りやフィレット、穴の表記など、ルールがたくさんあります。
寸法記入のルールを覚えることで「見やすい図面」が描けるようになるため、必須の知識です。
下記記事で寸法記入のルールと、見やすい図面を描くためのポイントをまとめています。
ぜひ参考にしてください。
ステップ5：寸法公差を理解する
寸法のつぎは、寸法公差について。
ステップ1や2を勉強した方はわかるかと思いますが、製図ではこの寸法公差を正しく記入することが重要です。
公差を正しく記入しないと、軸が入らない・部品が干渉するといった問題が発生します。
下記記事では、具体例を使って寸法公差がなぜ重要なのかを解説しています。
あなたが設計した部品で不具合を出さないためにも、しっかり勉強しておきましょう。
ステップ6：幾何公差を理解する
幾何公差は、初心者の方が製図で苦戦しやすい内容です。
実際ぼくも、新人の頃は「意味はわかったけど、幾何公差ってどういう時に使うの？」と思っていました。
下記の記事では、幾何公差の使い方を具体例を使って解説しています。
一度に全部理解できなくてもOKなので、実際に仕事で使う機会があれば見直して、使いこなせるようになってください。
ステップ7：表面粗さを理解する
表面粗さの書き方は、会社ごとにルールが決まっている場合が多いです。
意味と書き方をを覚えれば、あとは社内ルールにしたがって記入するだけなので、比較的カンタン。
「表面粗さってなんだっけ？」という方は、ものづくりウェブの下記記事が参考になります。
ステップ8：注記を理解する
注記は、図面に記入する「部品を加工する際の注意書き」のようなものです。
加工方法の指定や糸面取りの指示、納品時の取り扱いなど、図面にかかれていない注意事項を補足説明します。
表面粗さと同様、会社ごとにルールが決まっているはずなので、基本的にはそれ通りに書けばOK。
ただし、「なぜその指示をするのか」という意味はきちんと理解しておきましょう。
ステップ9：検図を覚える
図面が完成したら、それで終わりではありません。図面を描いたら、必ず「検図」をします。
検図とは、図面の記入ミスや設計上の不備がないかを確認する作業のこと。
図面を書いたらまず自分で検図（自己検図）をし、寸法の記入漏れがないか、設計に問題がないかをチェックします。
単純な寸法の記入漏れなども結構あるので、自己検図は必須。
また、加工コストが高い、強度不足、他の部品と干渉する…、など設計上の不備がないかもここでチェックします。
検図には、ある程度の慣れや経験も必要です。
初めのうちは時間がかかりますが、自分なりの「検図手順」を確立できれば、効率も上がってくるでしょう。
また、設計士としても経験を積んでいくことで、設計上の問題も見つけられるようになります。
まずは上司に検図してもらった図面を見て、どこが直されているか・どこを気をつけなければいけないかを見ながら覚えていくといいでしょう。
ステップ10：組立図を書いてみよう
さいごに、組立図（組図）について紹介します。
組立図とは、複数の部品が組み合わさってできる製品の、組み立て方を表した図面です。
たとえば、テーブルだったら、板の部分と脚の固定方法やネジの種類・個数などの情報が書かれています。
基本的に、設計者と加工者・組立者は別になる場合が多いので、ぼくたち設計士は初めてその製品を見た人でも組み立てられるように組立図を描く必要があります。
「どういう手順で組み立てるのか」はもちろん、「ネジは何N・mで締めるのか」「ケーブルはどこに挿すのか」「どの位置関係で取り付けるのか」といった情報を記入します。
誰が組み立てても全く同じ状態に組み上げられるのが、良い組図であると言えるでしょう。
ちなみに、組立図の書き方は下記が参考になります。
組立図の書き方がわからない人はちょっと参考にしてみてください。
まとめ：見やすい図面を描けるのが「良い設計士」
以上、初心者が製図の基礎を習得する方法を10つのステップで解説しました。
僕の経験を交えながら、初心者にもなるべくわかりやすいように解説したつもりですが、1回読んだだけじゃイマイチ理解できないという方も多いと思います。
図面は実際に自分で書いて覚えた方が、確実に習得が早いです。
僕自身、「図面を書く→上司に見せる→ダメ出しされる」という経験を繰り返しながら、今回紹介した内容を覚えてきました。
「半分くらいしか理解できなかった」という方は、実際に図面を描くようになってから、また本記事を読み返してみてください！
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