エッジは、他のフィーチャーと同様に、組み立て用の部品設計にとって重要です。, サイズに関係なく. 2 つのコンポーネント間のエッジにわずかなずれがあるだけでも、フィット感に影響を与える可能性があります。. 面取りやフィレットなどのエッジの種類には、部品の位置決めと可動性を向上させるさまざまな利点があります。.
面取りは 2 つのパーツ間の傾斜です, 輪郭の急激な変化を最小限に抑え、応力を最小限に抑えるために使用されます。. 2 つのサーフェスが接合されるフィレットの接合部の応力を軽減するため, フィレが最適. これらの部品は大きな負荷がかかり、繰り返し使用されます。. それで, いつフィレットを使用し、いつ面取りを使用するかを知ることが重要です. それでは始めましょう.
フィレットを理解する
機械設計において, フィレットは部品の丸い領域を意味します, エッジの内部または外部にある可能性があります. 通常、フィレットは部品への応力を最小限に抑えるために機械工によってこれらのエッジに適用されます。. エンジニアリングで使用されるフィレットは主に 3 種類あります: 留め継ぎ, 凹面, そして凸型. 内部エッジにはフィレットがあります, 通常は凹面ですが、外側のエッジには凸面のフィレットがあります.
フィレットを適用する主な理由は、早期破損につながる局所的な荷重集中を避けるために、より大きな表面積に荷重を分散させることです。. さらに, エッジを壊して応力を軽減する必要がある場所, フィレットは、パーツの強度とスムーズな移行の両方を実現する理想的なソリューションです。.
面取りの定義
面取りは休憩です. テーパーまたは ベベル フィレットは曲線状のブレークですが、部品のコーナーに作成されます。. 面取りは通常直線であり、2 つの表面のエッジの方向を急速に変えることを目的としています。. 応力集中をより適切に制御できるため、エッジでかなり高い負荷がかかる領域で特に役立ちます。.
さらに, 面取りは、コンポーネントの内側と外側の両方のエッジでよく使用されます。. 通常は45度の角度で行われます. ドリルで穴を開け、ネジ頭のきちんとしたフィット感を確認した後、穴の仕上げエッジを作成するときに便利そうです。. 加えて, 面取りは、フィレットよりもはるかに応力分散に耐えられるため、明確で明確なエッジが必要なコンポーネントの設計に使用されます。. 例えば, 次のような角度でより大きな面取りを使用する 60 特にボルト/ネジの位置を調整する場合は、度を推奨します.
フィレットとフィレットの設計上の考慮事項. 面取り
決定する, 設計でフィレットを使用するか面取りを使用するかは、機能とプロジェクトのコストに影響するため、非常に重要です。. 正しい決定は部品の効率の向上につながりますが、間違った決定はコストの増加とコンポーネントの耐用年数の短縮につながります。. 最終的な選択は、主に部品の設計の特徴とその生産の実現可能性に基づいて行われます。.
穴とファスナーの面取り
ボルトやネジなどの締結用の穴を開ける場合, 面取りは完璧です. 面取りには傾斜があり、ファスナーを挿入するときにそれほど苦労せずにファスナーを穴に導きます。. しかし, このような場合にフィレットを適用すると、ピンの自由な動きが妨げられる可能性があります。. したがって, 面取りは、締結の容易さと効率を考慮した用途に適しています。.
安全性と鋭いエッジ
バリ取りは事故を回避し、コンポーネントの耐久性を高めるために不可欠です. フィレットの使用は表面の変化を作成するのに最適ですが、面取りは鋭いエッジを除去するために使用できます。. 加えて, エンジニアは面取りを採用して、鋭いエッジをわずかに遮断するように設計しています。. それで, ユーザーは鋭利で不完全な表面を避ける方法を持っています.
外側のエッジ
フィレットと面取りの両方を使用する場合, 主に検討中の部品の外側エッジに適用されます, 機能的および/または美的デザイン要件に応じて. 面取りは鋭い角を丸くするために最もよく使用されますが、フィレットはより滑らかで丸い角を提供し、見た目にも美しいものになります。. さらに, フィレットは応力集中を最小限に抑えることができます.
フィレでストレス解消
フィレットは通常、特にコンポーネントのマージンで応力緩和が必要な場合に使用されます。. フィレットのエッジを丸くすることで応力を均一に分散します。. フィレット半径のサイズは重要です。フィレット半径が大きいほど、, ストレスが軽減されることが少なくなる, しかし, これらのパラメータはパーツの外観に影響します, そしてパフォーマンス.
CNC 加工における内部コーナー
CNC加工 刃物を使うのが特徴です. スピニングツールの性質上、鋭い内部コーナーを作るのは非常に困難です. したがって, これらのゾーンではフィレットが必須です. 機械加工プロセス中に工具が摩耗する可能性を減らすために、切削工具より大きなフィレット半径を使用することをお勧めします。.
面取り面
面取りは通常、特に部品を接合する場合や美観が必要な場合に、特定の角度で傾斜面に適用されます。. クリーンできちんとした外観を与え、主にエッジの研磨に使用されます。. さらに, 面取りは、ねじ穴への導入とバリ取りに使用されます。.
角のあるサーフェス上のフィレット
角張った面や傾斜面のある部品に, 3軸加工では一般的に, エッジ間の移行をスムーズにするためにフィレットが追加されます. フィレットは部品の美的魅力を向上させ、追加の強度も提供します。, 見た目が丸く見えるので、見た目がより美しくなります。.
フィレット半径の決定
フィレット半径を正しく選択することが重要です, 以来, 部品のパフォーマンスに間接的に影響します. 半径が大きいと応力分散が容易になり、部品の破損の可能性が減りますが、設計が少し難しくなります。.
フィレットと面取りの違い
製品の設計と製造に関しては、フィレットと面取りの違いを理解することが重要です. 以下の表は、フィレットと面取りの比較を示しており、読者が 2 つを区別するのに役立ちます。.
テーブル: フィレ vs. 面取り.
| パラメータ | フィレ | 面取り |
| 加工費 | フィレットは、曲面の加工がさらに複雑になり、時間がかかるため、通常より高価になります。. | 面取りはコスト効率が高い, フィレットよりも簡単なカットが必要で、必要な精度も低いためです。. |
| 加工時間 | スムーズな作成, 湾曲したエッジにはさらに時間がかかります, 特に大きな半径の場合. フィレットの一般的な加工時間は、次のように増加する可能性があります。 20-30%. | 面取りは機械加工にかかる時間を短縮します, 多くの場合、次のような方法で加工時間を短縮します 10-15% フィレと比べて, より速く生産できるようにする. |
| 切削工具 | フィレットには特定の半径ツールが必要です, 多くの場合、必要な曲率に基づいて工具を変更する必要があります. 標準工具半径の範囲は次のとおりです。 2-5 んん. | 面取りは標準の切削工具を使用して加工できます. 1 つのツールでさまざまな角度の面取りが可能, 30°など, 45°, または60°. |
| 応力分布 | フィレットは応力をより広い表面積に分散します。, 応力集中を約軽減 50% 鋭いエッジと比較して. | 面取りにより小さな領域に応力が集中します. 面取りされたエッジでの応力集中が発生する可能性があります。 1.5-2 フィレット サーフェスの 2 倍以上. |
| 美しい外観 | フィレットはより滑らかな仕上がりを提供します, サーフェス間のより視覚的に魅力的な遷移, 洗練された外観を必要とする部品に最適. | 面取りは、より技術的な機能を提供します。, シャープな外観, 美観があまり重視されない部品によく使用されます. |
| 安全性 | フィレットは丸みを帯びたものを作成します, 滑らかなエッジ, 部品をより安全に扱えるようにする, 怪我のリスクを最大で軽減します 90% 鋭いエッジと比較して. | 面取りすると鋭い角が残ります, 取り扱い中に安全上のリスクを引き起こす可能性がある. 潜在的な切り傷や擦り傷を避けるために特別な注意が必要です. |
フィレットと面取りのコストを最小限に抑えるソリューション
フィレットと面取りにより、部品の形状と機能的なフィット感の両方が強化されます. しかし, 部品の機械加工に必要な時間が増加し、生産コストが増加します。. これらのコストを削減するために採用できるいくつかの方法を次に示します:
1. 厳しい公差を最小限に抑える
より正確な, そして一番シンプルなデザイン, 良く見えるほど. どうやら, 許容限界が高く設定されると、面取りの検査に関して生産コストが高くなる可能性があります。. 上でも述べたように, 寸法の公差をわずかに大きくすることは許容されます, そして, したがって, 検査頻度や検査費用の削減が可能.
2. 生産量の評価
面取りまたはフィレットに経済的な利点をもたらす要因は、製造される部品の量によって異なります。. 特に, フィレ, または面取り, 少数の部品の生産に使用される場合, あまり経済的ではない. 一つ一つの部品が比較的高価なので、. しかし, 部品を大規模に生産する場合, ユニットあたりの限界コストが比較的低い, したがって、ここでは面取りまたはフィレットを適用するのが論理的です.
フィレットか面取りかの決定: 懸念される領域
フィレットと面取りのどちらを選択するかは、機械工にとって難しいことがよくあります。. 以下は、意思決定プロセスに役立つ重要な考慮事項です。.
加工時間
面取りのサイズにより特別な装置を使用できない場合, 通常、面取りは手動で行う方が簡単です. しかしCNC加工では, 時差はそれほど重要ではありません, 処理時間ではなくツールの交換が主な問題です.
料金
原則として, 面取りはフィレットに比べて安価です. 費用の面では, コストが特定のプロジェクトの主要な懸念事項であるとみなされる場合、面取りを使用する方が有益であると言えるでしょう。.
魅力
面取りと比べてデザインの見栄えが良くなるため、面取りはフィレットに置き換えられることがあります。. この種の形状は製品のデザインに組み込むと非常に見栄えが良いため、工業デザイナーはフィレットを頻繁に使用します。.
防錆性
フィレットは面取りよりも錆びの促進を防ぐ効果があります。. 均一な層の厚さを実現します。, 防食コーティングのベースにしっかりと接着するように厚い層を塗布する際に重要です。.
応力分布
均等な応力分布が必要な設計の場合、フィレットが役立ちます。. 応力をより広い範囲に分散します, 面取りに比べて弱い領域が生じるリスクは最小限です.
穴の機能
デザイン内の穴の目的が異なる場合, そうすればあなたの決断は変わるでしょう. 穴がピンを受け入れるため、またはネジやボルトを打ち込むための場合, 一般的に面取りした方が機能的に優れています.
結論
フィレットは応力集中を最小限に抑えて変形を回避するのに非常に役立ち、面取りは嵌合部品に柔軟性をもたらします。. フィレの区別に関する知識, と面取り, 特定のプロジェクトに適したデザインとその後のプロセスを決定する上で非常に重要です. 結果的に、より少ないコストで高品質の結果を効果的かつ効率的に生成できます。.
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