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今日からモノ知りシリーズ
トコトンやさしい機械設計の本

定価(税込)  1,512円

編著
著者
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サイズ A5判
ページ数 160頁
ISBNコード 978-4-526-07137-9
コード C3034
発行月 2013年09月
ジャンル ビジネス

内容

機械設計技術者を目指す人がはじめに手を取るべき本をイメージして、トコトンシリーズらしく、「機械設計とは」から、そのプロセスおよび基礎知識、機械製図、機械要素、メカトロ部品に至るまで、楽しく、やさしく、わかりやすく機械設計を紹介する本。

横田川昌浩  著者プロフィール

よこたがわ まさひろ)
技術士(機械部門)公益社団法人日本技術士会会員
メーカー勤務

岡野 徹  著者プロフィール

(おかの とおる)
技術士(経営工学部門)公益社団法人日本技術士会会員
メーカー勤務

高見幸二  著者プロフィール

(たかみ こうじ)
技術士(機械部門)公益社団法人日本技術士会会員
メーカー勤務

西田麻美  著者プロフィール

(にしだ まみ)
工学博士
関東学院大学工学部機械工学科所属

目次

第1章 機械設計とは
1 機械設計の定義 「要求される仕様に合った機械を創造する」
2 機械設計の役割 「機械設計が担うべき役割とは何か」
3 機械設計の業務範囲 「業務範囲は非常に広範囲で多岐にわたる」
4 機械設計の心得 「機械設計は設計者の意志次第」
5 機械設計の手順 「企画段階から量産までを段階的に進める」

第2章 機械設計のプロセス
6 企画の段階 「まずは相手の要求を理解」
7 構想設計 「機能を明確にして実現する方法を検討」
8 仕様書作成 「技術者が発信する設計思想を文書化したもの」
9 基本設計 「製品の基本的な性能や構造を検討」
10 詳細設計 「部品の製作、組み立て作業を数値化する」
11 デザインレビュー 「設計の後戻りやトラブルを未然に防ぐ活動」
12 部品表作成-手配 「機械の完成に必要な部品は全て部品表に記載」
13 検査、組み立て 「検査後の部品を組立図通りに組み立てる」
14 試作、評価 「機械設計の適正さを検証する」

第3章 機械設計に必要な基礎知識
15 材料力学 「材料に発生する応力や変位を求める学問」
16 機械力学・制御 「剛体の理論を学び、それを制御する学問」
17 流体工学 「流れ現象を解析する学問」
18 熱工学 「エネルギー有効利用を探求する学問」
19 機械材料・工業素材 「材料を選定する際の心構え」
20 表面処理 「素材の表面に別の性質を付与する」
21 熱処理 「加熱と冷却で機械的性質を改善する」
22 加工、工作法 「設計者が重要視すべき加工のポイント」

第4章 機械製図
23 製図の基本 「製図の重要性~正確・明瞭・迅速の三つの要素~」
24 寸法記入法 「加工を考えた寸法記入」
25 公差・はめあい 「基準寸法に対する許容幅を考える」
26 表面粗さ 「表面粗さでどの程度の仕上げにするかを指定する」
27 幾何公差 「部品の形状、姿勢、位置、振れを指示」
28 図面管理 「情報更新と最新情報の共有を徹底する」
29 検図 「検図によって製図上のミスを未然に防ぐ」

第5章 機械要素 その1
30 ねじ・ボルト・ナット 「ねじの機能は締結・微調整・運動変換」
31 ばね 「ばねの機能は荷重付加・定位置復帰・衝撃吸収」
32 軸 「たわみの少ない軸を設計する」
33 軸受 「使用する条件に合わせて最適な軸受を選定」
34 キー、スプライン、セレーション 「部品間を固定して動力を伝達する要素」
35 シール 「流体の漏れを止める力持ち」
36 ピン、リベット、止め輪 「小物で便利なピン、リベット、止め輪」
37 歯車・スプロケット 「動力の伝達に欠かせない機械要素」
38 ベルト・チェーン・プーリ 「適切な要素を選定して動力を効率よく伝達する」
39 管、継ぎ手 「人間でいえば血管」

第6章 機械要素 その2
40 カップリング(軸継ぎ手) 「二つの軸を連結する軸継ぎ手」
41 ボールねじ、ガイド 「ボールねじとガイドは高速、精密移動に不可欠」
42 クラッチ 「二軸間の回転運動を断続させる」
43 ブレーキ、レバー 「ブレーキによる減速とレバーによる動作変更」
44 弁 「配管中の流体を制御」
45 ノズル 「身近なところで使われているノズル」
46 カム 「実現したい出力運動を得る非線形変換機構」
47 リンク 「入力と出力の関係を考えるリンク機構の設計」
48 ポンプ 「液体を輸送する装置」

第7章 メカトロニクス部品
49 位置、変位センサ 「接触・非接触で物体の距離や変位を計測する」
50 速度、加速度センサ 「ものの動きを検出する」
51 力センサ 「機械的な力の変化を電気的に計測する」
52 DCモータ、ACモータ 「DCモータとACモータの特徴を理解する」
53 サーボモータ 「指令通りに正確に制御できるサーボモータ」
54 ステッピングモータ 「パルスの数で回転角を制御する」
55 モータドライバ 「モータに与えるエネルギーを制御する」
56 空圧シリンダ(エアーシリンダ) 「圧縮された空気でピストンとロッドを往復移動」
57 油圧シリンダ 「高圧な油でピストンとロッドを往復移動」

第8章 機械設計者が知っておくべき周辺知識
58 国際単位系(SI) 「世界共通ルールの単位系」
59 JISとISO 「工業規格であるJISとISO」
60 安全規格と法令 「機械設計者は安全にも十分対応する」
61 RoHS指令 「六つの有害化学物質を使用規制する」
62 輸出管理 「日本の輸出管理は外為法で規制を受ける」
63 知的財産権と産業財産権 「創作者に一定期間の権利保護を与える」
64 リスクアセスメント 「被害レベルを想定し軽減する」
65 3R(リデュース、リユース、リサイクル) 「機械設計者は環境問題にも興味を持つ」
66 3次元CAD 「立体表現で、よりビジュアルな構造設計へ」
67 FMEA、FTA 「故障事象を論理的に捉える」
68 VA、VE 「機能の観点で製品価値を評価する」

コラム
●シンプルでバランスのとれた設計を
●機能と品質について
●複数技術分野の融合
●標準化
●中国CCC制度とGB規格
●技術者倫理の大切さ
●次世代の機械設計技術者へ

はじめに

 インターネット上で知り合った数名の機械部門技術士が集まって、『Net-P.E.Jp』専用のサイトを2003年6月に開設(http://www.geocities.jp/netpejp2/)しました。そこからネット上の交流を中心に、オフ会や勉強会、技術士試験対策本の出版などを行ってきました。
 それから10年が経ち、今回、日刊工業新聞社のフラッグシップモデルである「トコトンやさしい」シリーズの「機械設計」出版のお話をいただき、執筆させていただくことになりました。
 「トコトンやさしい」シリーズは、その名のとおり図やイラストなどをふんだんに使って、テーマについてトコトンやさしく解説した技術の本です。本書はその「機械設計」の本として、機械設計技術者としてスタートした若手技術者はもとより、将来機械設計技術者を目指している学生、さらに機械設計のことを知りたいと考えている人たちを対象にしています。また、機械設計を本業としている技術者にも、再確認用として実務に役立てられるような内容にしました。
 書籍執筆に際して、まずは「機械設計とは?」ということから考え始めました。あらためて機械設計に必要な知識は広範囲で、多岐にわたり、失敗を含めたさまざまな経験的ノウハウや養われたセンスが非常に大切なことを痛感しました。
 本書籍の内容は、実際に機械設計の実務を行う上で必要な知識や見識を、若い技術者にわかりやすく具体的に解説するようなものをイメージしています。機械設計のプロセスから必要な基礎的知識、製図手法や機械要素技術など、どれも機械設計には欠かせないものです。また、近年ますます活用が進んでいるメカトロニクス技術の解説にも力を入れました。そのほか重要と思われるキーワードを取り上げるとともに、各章の最後にちょっとした話題をコラムとして提供しています。
 この本をひととおり読むことによって、「機械設計」がどういうものかをイメージすることができます。本書が科学技術立国を支える機械設計技術者の役に立てることを願っています。

平成25年9月                              
著者一同

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