余計な精密加工を省き、工数削減＆コストダウン

　前回に引き続き、、産業機械をコストダウンする手法の1つであるVA（価値分析）およびVE（価値工学）を仮想ユニットの設計事例を通して紹介します。

　今回は、要求仕様に基づいて適切な切削加工を見極めつつ、1つの部品を複数に分割するか、もしくは複数の部品を一体化するかを検討していきます。

【設計課題3】一体構造から分割構造にする

　図1-1・2は、マグネットチャックにセットする治具プレートです。最大限の軽量化を図るためにＴ字溝を構築しました。「ベースの重量を軽くする」という目的において、理想的な形状にできたのはいいけれど、加工工数が大幅に増えてしまいました。

図1-1　設計課題3の治具プレート

図1-2　設計課題3の治具プレートのマグネット接地面

　Ｔ字溝を加工するにはＴ字スロッターカッターでの加工が必須となり、加工工数削減に有効な重切削によるラフ加工が不可能となります。だから軽量化はできても、加工工数が増えてしまうことになるのです。

　以下では、重量を軽減しつつも加工工数を削減し、コストダウンを図る方法がないか検討します。

設計課題3のVA・VE

図2-1　溝形状の変更

図2-2　重切削におけるツールの軌道

　上記問題の解決策として、まず図2-1のような形状の溝に変更しました。軽量化に関しては要求仕様通りとなり、かつ重切削も可能な形状（図2-2）となりました。これは、まずまずの結果でしょう。

　しかし、これではマグネットチャックへの設地面積が減り、磁力が弱ってしまいます。すなわち「マグネットチャックにセットする治具」としての要求性能を満たしてないということになります。これでは合格点とはいえません。

　そこで、マグネットの接地面積を増やしながらも軽量化をさらに行い、かつ加工工数も削減できる手段を検討しました。

図3-1　分割してネジ止めユニット構造にする ＞＞ クリックで、Acrobat 3D（pdf） のデータが別窓展開します 編集部注*pdfデータを閲覧するには「Adobe Reader」の「7.0」以降のバージョンのインストール（無償）が必要 です

　一体構造だと要求仕様を満たすのは、どうやら難しそうです。分割してネジ止めによるユニット構造にします（図3-1・2）。

図3-2　重切削におけるツールの軌道

　これで、軽量化と加工工数削減、両方の要求を満たしました。強度面の問題が懸念されますが、一般的にこのような部品では、優れた強度を要求されるということはないでしょう。それゆえのVAと解釈してください。