こちらの英語記事の翻訳です。
前回の記事では、機械設計ツールの概要について紹介しました。今回は、機械設計を行う手順と、設計ツールの使い方について説明していきます。
機械設計は、新規設計・継承設計・変異設計の三種類に分類することができます。
新規設計とは、今までに製作されたことがない、新しい種類の部品や機械を開発することです。
継承設計は、これまでの経験や、既存の機械設計を改善するために開発された技術に基づいて、既存部品の性能を向上させたり、生産コストを削減するために行われる設計です。
変異設計とは、市場の新しい需要を満たすために、既存部品を修正したり、標準型の部品とは異なる新しい部品を開発することです。
機械設計ツールを用いる際には、以下のようないくつかの手順があります。
1. 初期設計
ここでは、初期計画や最初のレビューを立てたり、動作・構造設計を行ったりするために、機械の動作原理や基本的な構造を確認します。この段階では、次のような手順で作業を行う必要があります。まず最初に、機械がきちんと可動するような適切な構造を選び、主要な部品の力・強度・形状・大きさ・重さについて計算し、スケッチを描きます。
部品のスケッチ
2. 技術設計
ここでは、設計の修正や、全部品の作図や新しい計画の策定、計画の再見直しなどを行います。この段階では、主要なパーツや部品に対して正確な応力解析を行い、その解析結果に基づいて部品の形状や寸法、その他の詳細部分を修正し、材料の種類決めや熱処理を行います。次に、注油や電気設計（駆動制御）を行い、最後に基本計画を再び立てます。
3. 作業図面設計
このステップでは、最終修正や、全ての作業図面（部品図、部品組み立て図、全体図など）の描画や、全ての技術的な資料（部品の一覧表、修理部品の一覧表、説明書など）の作成を行います。部品図を作成し終わったら、今後の作業がスムーズに遂行されるよう、図面を確認・校正します。
作業図面
4．モジュール設計
この設計方法は、バッチ生産（同じ段取りの注文をまとめて生産する方式）、もしくは大量生産で用いられています。生産し始める前に、まずプロトタイプを作製し、それを用いて機械の機能評価を行った後に、ようやく大量生産を行うことができます。
単純な設計作業（新規・継承・変異型の単純な機械設計など）を行う場合は、一番初めに紹介した初期設計のプロセスを除くこともできます。
下の動画で、solidworksを用いて機械設計を行う方法を見ることができます。
次の記事では、主要な機械設計ソフトの紹介およびレビューを行う予定です。