位置決めの基本と考え方【事例でわかりやすく解説】

「仕事で位置決め治具の設計を任されたけど…」

「部品の位置決めってどうするのが正解？」

「位置決めの基本と考え方が知りたい」

このような疑問を解決します。

こんにちは。機械設計エンジニアのはくです。

2019年に機械系の大学院を卒業し、現在はメーカーで機械設計エンジニアとして働いています。

本記事では、機械設計で必要な「位置決めの基本と考え方」を解説します。

この記事を読むとできるようになること。

より品質の高い製品を組み上げるためには、部品同士の正しい位置決めが必須。

位置決めが不適切だと、製品ごとに形状や性能がばらついてしまいます。

今回は、そんな位置決めの基本的な考え方から、具体的な方法まで、2つの事例を使ってわかりやすく解説します。

部品の位置決めで悩んでいる方は、ぜひ参考にしてください。

位置決めの基本的な考え方

位置決めの基本は、前後(x軸)・左右(y軸)・上下(z軸)の動きを決めることです。

これらは、それぞれ軸に沿う動きと、軸を中心に回転する動きの2つがあります。

以上6つの動きを決めることで、部品の位置を決めることができるのです。

ここからは、位置決めの具体的な方法を事例とともに紹介していきます。

角形状部品の位置決めは、「3・2・1の法則」が基本です。

具体的には、各平面をそれぞれ3点、2点、1点で保持して位置を決めます。

ここで、はじめの平面保持が3点ではなく4点だった場合を考えてみましょう。

加工のばらつきがあるので、どんなに精度の良い平面でも、4点が同時に接触することはありえません。

3点は接触していても、残りの1点が浮いている状態になります。

このとき、さきほど言った加工平面のばらつきから、4点あるうちのどの3点が接触しているかによって傾きが変わり、位置が決まらなくなってしまいます。

したがって、角形状の位置決めでは、「3・2・1の法則」が基本なのです。

角形状とちがって丸形状の部品は、平面が2つ（側面と底面）しかありません。

したがって、6つの動きを決めるという考え方は同じですが、その方法が少し異なります。

具体的には、回転方向の動きを締め付けによる摩擦力で止めるか、キーを使って物理的に止める必要があるということです。

たとえば、丸形状の位置決め治具として市販されているVブロックを使って、x軸・z軸中心の回転を止めたとします。

ここで、y軸中心の回転を止めるためには、上図で部品を上から押さえて回転を防止するか、キーを使って回転を防止するかの2択です。

上記のように、丸形状の部品では、回転方向の動きを決める方法が、角形状の部品と少し異なります。

記事のポイントをまとめます。

以上です。

正しい位置決めは、製品のばらつきをなくすためにも必須。

部品の位置決めで悩んでいるという方は、ぜひ今回紹介した内容を参考に設計してみてください！