JISに基づく機械設計製図便覧の概要
こんにちは、常蔵です。
DESIGN REVIEW.fm、今回は第10回目です。始めていきます。
このDESIGN REVIEW.fmは、世の中の様々なもの、主に工業製品やそれに関わる出来事について、私の主観で勝手にデザインレビューをしていこうというラジオです。
前回は、信号のデザインレビューということで、縦だ、横だという話をしてみました。
今回は、機械設計者のバイブル、JISに基づく機械設計製図便覧を読む回ということで、入社時に買ったものがボロボロになったので、今回新調しました。
入社時に買ったのが第10版で、今回新しく買ったのが第13版。その間、12年間ぐらい差があるんですけど、その違いを中心に読んでいきたいなと思います。
では本編をどうぞ。
はい、本編です。
今回はJISに基づく機械設計製図便覧を読む回ということで、この回はですね、私の好きなポッドキャストがありまして、ゆる言語学ラジオというものがあるんですけど、
このポッドキャストに出演されている水野さんという方の趣味が、辞典を頭から通読するというのが趣味で、その趣味からポッドキャストの中でも辞典を頭から読んでいくという回があって、これは結構私好きですね。
それを今回リスペクトというかオマージュというか真似した回になります。
最初にお話ししたように、このJISに基づく機械設計製図便覧というのはですね、どういうものかというと、そのJISの内容に沿ってですね、設計とか製図に必要な知識というものをまとめたハンドブックという感じですね。
今回、私が入社時に買った第10版と、今回新しく買った第13版の違いを中心に読んでいきたいと思います。
ちなみに第10版が出たのは2001年から2009年まで。
新しい13版は2021年から、今までずっと2023年ですね、販売されています。
その間、12年間ですね。
2冊も今手元にあるんですけど、中身を全部見ていくのは大変なので、目次から改訂された内容を探していきたいなと思います。
あらかじめ目次だけはですね、私の方で最初に比較しておきました。
やっぱりいくつかですね、違った内容があるので、それをパラパラとめくりながらご紹介していきたいなと思います。
まず第1章ですね。
第1章は初単位というところで、単位計について国際単位計、SI単位というものの説明をしてますね。
ここら辺はですね、10版も13版も目次を見る限りは変わりませんでしたね。
単位によるとなんで、なかなか内容が変わることはないと思うんですけど。
第2章は数学という項目になってます。
これも10版と13版で目次を見る限りは変わりませんでした。
三角関数とかね。
よく三角関数なんて社会に使うのかっていう話題がありますけど、バリバリ使いますよね。
楕円の方程式、放射物線の方程式と。
第3章は力学、力のモーメント、力の釣り合い。
これらもですね、目次的には変わりませんでした。
振動の方程式とかね。
次がですね、第4章、材料力学、応力。
引っ張り応力っていうのは面積分の体力ですよね。
先端、針。
懐かしいですね、針。
針の計算もなかなか自分でやることはなくなっちゃいましたけど。
針、断面二次モーメント。
材料力学についても目次を見る限りは、10%と13%の違いはありませんでした。
ここからですね、違いが出てきたのが第5章、機械材料なんですけど。
ここは機械材料について、ハケツハガネってところから説明してるんですけど、
ここですね、やっと違いが出てきて、どこかというと、5-6、非金属材料ですね、非金属材料。
非金属材料。
非金属材料。
1として合成樹脂。
一般にプラスチックスと呼ばれてますね、プラスチックス。
2番目にゴム。
3番目木材。
4番目セメント、コンクリート。
5番目ですね、5番目が、第13番だとセラミックスがあるんですけど、
これが第10番ではありませんでしたね。
10番から13番の間でセラミックスというのが追加されてます。
半導体関係とか、そういうところでも使われる、多くなったってことでしょうかね。
あとですね、まだ追加されているものがあって、
一般に複合材料。
複合材料とはですね、FRP、CFRPと、その炭素繊維強化炭素複合材料と書いてあります。
複合材料は、一般に2種類以上の単一材料。
かっこ、母材と強化材を組み合わせて、単体よりも優れた特性を持たせた材料を、
母材の種類により、5の88氷のように分類されると。
ミネラルキャストというのも複合材料になるんですかね。
エポキシと石ですかね、が混ざっている。
複合材料の次の機能性材料というのも、これが追加されてまして、
機能性材料は、材料の持つ物性に新しい機能を追加して、全く新しい特殊な機能を持たせた材料のことです。
形状極合金、アモロファス合金、水素急増合金。
これは水素だと、最近、水素で走る車なんてありますけど、そういうタンクで使われているんですかね。
精神合金という項目が追加されてました。
次に第6章ですね。
機械設計製図者に必要な工作知識という項目があります。
ここですね、ちょっと一部変わっているところがありましたね。
最初、機械設計製作の工程というところで、設計図があって、製作図があって、その後、実際に部品を作りますよと。
機械材料の変化
作る工程にはどういうものがあるかという説明をしているところなんですけど、
最初に柱像があって、木型の説明があったりですね。
木型の木材として、ヒノキ、スギ、ホウ、マツが使われています。
ホウって何ですかね、聞いたことないですけど。
その柱像の次は単像ですね。
設計要素とCADの進化
単像した材料というのもたまに使いますけど。
圧縁、線引き、押し出し、精管、板金工作、フレスキ、機械加工、線板、フライス板なんて話が出てくるんですけど、
ここの6-7で数値制御工作機械という項目があるんですけど、
ここでですね、内容的にはほとんど変わってないんですけど、
お題目として数値制御系というところが、NC装置の概要という題目に変わってましたね。
あと面白いのは指令テープという項目がなくなりました。指令テープ。
10番の説明を見てみると、指令テープというのはですね、幅1インチの紙テープで8チャンネル、8穴のもの。
コード化にはEIAとISOがあり、EIAが多く用いられています。
昔の工作機械というのはですね、紙のテープでプログラムを作っていたんですね。
それについての説明がですね、第10番にはまだ残っていて、
私がそれを買った当時、すでに紙テープで動く機械なんていうのは新しく作ってなかったんですけど、
まだその紙テープの説明が載っていて、
ただそれがですね、第13番になるとなくなって、代わりにですね、NCプログラムという項目になってましたね。
NCプログラムというのは、NC装置で制御される工作機械の動作を指令する加工プログラムを言うと。
ここはですね、やっと現代の機械に即した内容になってきたという感じですかね。
EOB、エンドオブブロック。
たまにね、エンドオブブロックがありませんよって送られたりしますけどね。
というところで第6章はこんなもんでした。
ここから先が第7章、規格方っていって、図の書き方ですかね。
垂直、直角、二等辺、円の中心の求め方とかいろいろあるんですけど、
これもCADを使うようになってからは、ぽっと一発で書けちゃうんで、
コンパスをうまく使ったりですね、手書きでやるやり方っていうのがまだ残してるんでしょうけど、
やはりもうCADを使うようになると、ここらへんは必要ないかな。
まあ知ってる分にはですね、知識としてはいいと思うんですけど、
実際使うことはないかなって思うんですね。
いつか消えちゃいそうな気もしますね、この書法ですね。
サイクロイド曲線の書き方、インボリュート曲線の書き方、
投影図の書き方とかですね。
ここらへんは本当にCAD頼みになりますよね、最近はね。
次第8章、締結用機械要素の設計ということで、
ネジですね、ネジのお話。
ここもですね、木状を見る限りは違いがなかったんですね。
ネジっていうのはね、なかなか枯れた技術でしょう。
変わるところがないのかなと思います。
ネジでいうと、最近ツイッターでポストしたんですけど、
ザグリ深さ、角穴付きボルトのザグリ深さなんて話をしてみたんですけど、
自社の常識を他社の非常識、みたいな感じですね。
私はこれは普通にやってるなというような内容を投稿したんですけど、
そんなことやらないよという意見が、コメントがありまして、
勉強させていただきましたね。
ネジの次は、木ですね、平行木。
止め輪とかですね、止め輪。
そうそう止め輪ね。
イギリス型止め輪がですね、犬に見える。
ポストも最近したんですけど。
はい、ということですね。
次、九章が軸、軸継ぎでおよびクラッチの設計。
いつまでクラッチ設計してるんだよという感じなんですけど、
これも10番と13番で違いがなかったですね。
九章でクラッチを設計しましょうというところで、
実際具体的な設計の手順とかですね、
そういったものを絡めながら。
10章が軸受けの設計、軸受けですね、ペアリング、
滑り軸受けと、転がり軸受けと、説明しなさいという話が、
技術史で、技術史の第二次試験でですね、過去に出ましたけど。
この10章もね、目次だけ見る限りは、
10番13番の違いというのはありませんでした。
ペアリングはね、奥が深いですよね。
はい、11章ですね。電動用機械要素の設計というところで、
若干変わっているところがありましたね、九章は。
電達用機械要素ということで、11の1が歯車。
平歯車、ハスパー歯車、いろいろ種類が書いてあって、
この中でですね、歯車の大きさを表す基本寸法、
基準寸法という項目があったんですけど、
これですね、モジュールダイヤメトラルピッチ。
10番と13番の違い
3番目として、10番だと円ピッチって書いてあったんですけど、
これは13番では正面ピッチという風に名前が変わってました。
ただ中身はね、同じでしたね。
名前だけ変わってますよと。
字数の改定とかに合わせて名前を倒しましたよと。
次がもう一個あって、11.5でワイヤーロープ電動。
ワイヤーですね、ワイヤーのロープですね。
動力を伝えるっていう説明が、どこだっけな。
あった。
これも呼び方だけだと思うんですけど、
その説明として、10番ではロープ車および巻き戸、
13番ではシープおよびドラム。
日本語じゃなくて英語に即した呼び方ですかね。
物は同じなんですけど、ロープ車っていうのがシープ、
巻き戸がドラムですよと。
そこだけでしたね。
設計要素の変更
次が、12章が環状および制動用機械要素の設計。
バネとか、ショックアブソーバー、ブレーキとかですね。
そこらへんの内容なんですけど、ここは目次的には同じでしたね。
ディスクブレーキとかあるんですね。
ブレーキでいうとですね、私弟が一人いるんですけど、
弟はですね、とある会社でブレーキシューの開発の仕事をしてます。
皆さんが乗っている車にも使われているかもしれないですね、ブレーキシュー。
必ずありますからね、車にはね。
13章、リベット継ぎ手、溶接継ぎ手の設計。
リベットはね、なかなか自分で設計することはないんですけど、
購入する部品で使われているのはよく見ますね。
例えばテレスコカバーのリンク部分だったり、
あとはなんだろうな、コンベアのチェーンの連結部分とか、リベット。
リベットの内側の。
あれ回転するようになってますからね。
溶接継ぎ手。
溶接継ぎ手はね、大事なんですよ。
進みにくい溶接。
この13章も、目次的には10%、13%の違いはありませんでした。
14章が、配管および密閉装置の設計。
管ですね、管。
管をね、よく油圧とか、クーラント、切削油とか、図面を描きますよね、配管のね。
管継ぎ手。4分の1、8分の1、2分の1、4分の3、1日。
1日以上もありますよね。
よく使います。
ここの14章もね、目次的には同じでした。
ここで、密閉装置ってとこですね。
Oリングが出てきますね。
バックアップリング。
はみ出し現象ってね。
Oリング絡みのトラブルって多いですよ。
バックアップリングもね、スパイラル、バイアスカット、エンドレスっていってね。
バイアスカットとかスパイラルだと組み立ては楽なんですけど、
そこがトラブルの原因になったりするんですよね。
オイルシール。
オイルシールね。
Oリングオイルシールの説明っていうのもよく、
五筋の選択2-1とかでよく出てきますよね。
次が15章。
機械製図の変更
ジグおよび取り付け具の設計。
ジグ。
英語で書いてもジグですね。
日本語で書いてもジグ。
ジグってね、加工するためのジグ。
組み立てするためのジグ。
出荷するためのジグ。
据え付けするためのジグ。
メンテナンスで部品を交換するためのジグ。
いろいろありますね。
このジグの章も目次を見る限りだと、
10番、13番の違いはありませんでした。
16章。
寸法交差およびはめ合いということで、
ここでやっと次、違いが出てきたんですけど、
まずですね、一番最初16-1で、
製品の機械特性仕様GPSについてという章が、
10番ではなかったんですけど、
13番で追加されていました。
GPSというのは、
ジオミトレカルプロダクトスペシフィケーションの
かした文字とってGPSなんですけど、
簡単に言うと、
寸法という言葉の用語の定義が変わりましたよ、
という話ですね。
これが1998年の旧企画から、
2016年の新企画になった時に、
寸法という言葉の定義を変えますよと。
具体的に言うと、
長さ、角度、位置としての総称の寸法は寸法ですよ。
寸法のままでいいんですよと。
長さや直径を意味する寸法は、
寸法じゃなくサイズと呼びましょう。
位置や距離を意味する寸法は位置と呼びましょう。
長さや直径の寸法交差はサイズ交差と呼びましょう。
位置の寸法交差は気化交差と呼びましょう。
というところが、2016年のJIS P0401-1で定義しました。
ただ、大幅に用語が改定されているんですけど、
原点ISOの語訳だったり、
まとまっていないところが見られるので、
この本では旧規格の用語のまま説明しますよと。
そういう注意書きが一番最初にありました。
はめ合いね、はめ合い。
私が入社時に買った第10番は、
はめ合いのところがよく開くんですかね。
そこらへんから壊れていきましたね。
背中が剥がれてきて。
はめ合いね、しまりばめ、すきまばめという話があって、
H8、H7だとよく話をします。
次が17章、機械製図。
もうちょっと違うところがあって、
17-1機械製図とはの2番目。
製図規格と日本産業規格の成り立ちという項目があるんですけど、
これは10番では日本工業規格でしたね。
これツイッターでもたまに話題になりますけど、
変わってたんだっていう話があるんですけど、
10番では日本工業規格だったのが、
この13番では日本産業規格に改定されてますね。
同じところの3番目、機械製図規格の改正の遍歴という項目も追加されていて、
1985年から2000年の改正は、
建築土木関係の内容を盛り込みましたよと。
工業だけじゃないんだよ、産業なんだよってことですかね。
というところで盛り込みました。
2010年、2019年の改正は、
いろいろあるんですけど、
そのCADを用いた場合を考慮するような内容ですね。
それを改正しましたよと。
ここもう1個あって、
17-2が用紙のサイズ、図面の様式。
これは変わらないね。
図面の折り方という項目もあるんですけど、
なかなか最近はペーパーレスになってきて、
検図の時は印刷するんですけど、
印刷しちゃった後は捨てちゃうような、
クラウドというかデジタルで保存しているので、
実際の紙はもう捨てちゃうんですけど、
A0、A1、A2、A3はこうやって折りましょうという、
という項目があったり、
あとは何でしょうね、字の書き方。
やっぱりまだその、2次元じゃなくて、
手書きの頃の内容というのも、
残っているようなイメージがありますね。
あれどこだっけな。
17-4、図面の表し方というところで、
図面の表し方。
第1確保、第3確保という話の中で、
ハッチングという項目があるんですけど、
ハッチング、わかります?
シャシャシャシャッと断面に線を引くような、
表し方があるんですけど、
10番だと、
ハッチングおよびスマッチング、
という項目だったんですが、
これが13番ではスマッチングというのがあって、
ハッチングだけになっていますね。
私もこのスマッチングって聞いたことなかったんですけど、
これも多分手書きの頃のテクニックというか、
書き方なんですけど、
10番の説明を見てみると、
このスマッチングというのは、
断面をトレースする時に、
トレース紙、裏が透けて見える用紙があるんですけど、
トレース紙の場合に裏から黒または色鉛筆で
薄く断面のところに色を塗ること。
表じゃなくて裏ですね。
裏に色を塗って、ここが断面ですよって表すと。
そういうテクニックがあったそうなんですけど、
このCADを使ってプリンターで印刷してっていう時代には
そぐわないでしょうってところで削除されてるんですね。
あとは寸法の入れ方ってことね。
センスが出る部分がありますけどね。
はい。
17-12。
これも実数に沿った書いてたと思うんですけど、
10番では面の肌の図紙方法と書いてたのが、
13番では表面正常の図紙方法ってなってます。
これちょっと説明が書いてあって、
2003年に改訂されたと書いてますね。
従来の実の面の肌っていう書き方と
表面正常ではどう違うかっていうのが説明されてるんですけど、
面の肌っていうのは物の性質の意味合いが薄かったこと。
またそれが表面正常のごく一部分を表すだけだったことから、
技術用語として広い意味を持つ表面正常に変更され、
かつ解釈の曖昧性を極力排除することを
意図した企画に変貌したと。
あとその何でしょうね。
測定する技術が進歩したっていうのもあって、
見た目とか指で触った面の肌の感覚だけじゃなくて、
実際センサーとか使って詳しく調べられるようになったとか、
そういうこともあるんですかね。
あとは17-13寸法交差およびはめ合いの表示法と、
その次、気化交差の実施方法の間にですね、
10番にはなかった普通交差という項目が13番では追加されていました。
普通交差って何だろうって思うかもしれないんですけど、
まあ何て言うんですかね、
そのはめ合いとかその気化交差みたいな精度が必要なものと、
まあそこまで精度はいらないよっていう寸法、
まあ大きく分けるとそれが2つありますよねと。
特にその校舎の精密な精度はいらないよっていう部品に対して、
全部はめ合いを変えちゃうと、
必要以上に作るのとか検査が厳しくなって、
まあ部品の値段も上がっちゃいますよねと。
第10版と第13版の違い
そういうところはちょっと許容値を大きく取りましょうと。
そういう意味で一般的にこれぐらいの許容さであればいいんじゃないのっていうところで
普通交差っていうのを設定されてるんですね。
もう1つあって17-18、図面管理っていう項目があるんですけど、
ここでですね、10番では副者図っていう項目があったんですけど、
13番ではそこも削除されてました。
この副者図っていうのは何が書いてたかというと、
10番のやつを見てみるとですね、
その副者する図面を副者する方法が書いてあるんですね。
青写真、自画像法、ガスライトペーパー、フォトスタッド、
オートポジ法、マイクロ写真、ゼログラフィ法とかですね、
こういうのをいろいろ副者する方法が書いてあるんですけど、
これもですね、もう最近は一般的にコピー機がありますよね。
最後にいたゼログラフィ法っていうのはコピー機なんですけど、
もうコピー機、副者するといえばコピー機っていうところで、
この項目が削除されてますね。
機械製図もいろいろ面白くてですね、
図面の書き方とかですね、いろんな記号とか、
回路図とかも書いたりするんですけど、その回路図の記号とか。
次ですね、第18章。
18章はCAD製図っていう項目で、
ここはですね、私一番変わってるんじゃないかなって予想してたんですけど、
全くと言っていいほど、10番と13番の差がなかったですね。
CADとは、CADのハードウェアってところで、
CADシステムの例っていう写真が一枚あるんですけど、
ブラウン管なんですよね、ブラウン管。
これ私10番買った時からブラウン管の写真が載ってるんですけど、
当時から液晶ディスプレイでしたね、会社では。
それが今この13番、最新の13番でもまだブラウン管のディスプレイの写真を載せてると。
お写真を提供しますかっていう感じなんですけど、
サボってるんですかね、どうなんですかね。
改訂の予定と内容の古さ
そのCADに応じた書き方がありますよとか。
そういう説明なんですが、ここは項目、章としては短いですね。
第19章、標準数。
標準数についてもね、技術史の第二次試験の過去文でありましたね。
例えばある商品のラインナップを計画するときに、標準数に従って作っていくといいですよと。
工作機械のパレットサイズもですね、標準数の順番、分け方に応じてやっていくといいですよとかね。
最後ですね、最後付録っていうところがあって、ここは結構大きく変わってましたね。
10番では各種単位の換算表といって、1kgfが9.806Nです。
っていうのは、じゃあ1キロ、2キロ、3キロ、でバーっと数字がたくさん書いてる表が付録としてついてたんですけど、
これが第13番では、まるっとなくなってますね。
kgfとNの変換とか、kgfパー、平方センチメーターからメガパスカルへの変換とか、バリケーの変換とか、
あと1から1000の二乗根、三乗根、平方根、一方根を表形式でバーっと載せてたんですけど、
これがですね、今電卓は一般的にスマホにもついてるぐらいあるので、表を見るまでもないでしょうと。
角度のサイン、コサイン、タンジュルトの表もあったんですけど、全部まるっと削除されてますね、付録ではね。
何が残ってるかというと、メートルとインチの換算とか、全部は載せてないんですけど、
長さ、出量、圧力、エネルギー、ショート率、換算表、硬さ関係ですね、ロックウェル、グリネル、ビッカース、難しいな。
換算表とか、断面二次モーメントの断面係数、こんな形だと難しいですね。
長方形だと12分のBH3乗、学生時代におぼえさせられた気がしますけどね。
タワミの式とかね、48EI分のBL3乗。
タワミの表だったり、そういったところはまだ付録として残ってますね。
以上のようにですね、ちょっとバーっと第10番と13番の違いっていうのを見てみました。
時代に合わせて改訂されている部分があるんですけど、
まだちょっと古いかなっていうのがありましたかね。
はい、ということで今回は、実に基づく機械設計製図弁談を読むということで、
第10番と13番の違いを中心に読んでみました。
画像についてだったり、すでに欠かせない技術である3Dプリンター、
ADDITIVE MANUFACTURINGについて書かれてなかったりなど、
ちょっと古いと感じる内容もあるんですけど、今後も改訂されていくと思います。
過去のを見てみると、だいたい6年おきぐらいに改訂されているようなので、
次は2027年、4年後ですかね、そこら辺に第14番が出ていくんじゃないかなと思います。
はい、ちょっと今日は長くなっちゃいましたけど、ここまでにします。さようなら。
