金型・部品加工業専門コンサルティング

コラム集（FAQ）

金型設計における3次元CADの選び方

今回は、金型の構造部の設計に用いる3次元CADを対象として、その種類と選び方についてまとめてみました。

具体的には、ヒストリー型・ノンヒストリー型、それぞれの違い、具体的なソフトウェア名、使い分けの指針などについてまとめております。

ぜひご覧ください。

「今さら聞けない」プレス金型の見積もりの効率性と精度について

近年、金型の受発注においては事前見積もりが当たり前になっており、かかった費用を後から請求する後見積もりはほとんど見られなくなっています。

このため、多くの金型メーカーが煩雑な金型見積もりにいつも悩まされています。

 

そこで、自社の目的に応じた見積もり業務はどうあるべきか、求める作業の効率性・金額精度の観点から、あるべき見積もり手法をまとめてみました。

「今さら聞けない」3次元データ加工の手順のセオリー

当事務所が金型メーカーや部品加工メーカーを診断させていただく際、3次元データ加工の手順がうまくまとまっておらず、よく指摘をさせていただくことがあります。

このようになってしまう原因として、切削加工の基礎や理論に関する市販図書は多く存在するのですが、自由曲面などの金型意匠面を加工する、３次元データ加工については手引きとなる本は、筆者が知る限り存在しないためだと思っています。

 

したがって、企業それぞれ我流となっていることが多く、それ以外では、CAMを購入したベンダからの導入教育やサポートの際に、他社事例などを元にした手順を教えてもらうなどの手立てしかありません。

 

そこで、筆者が倣い加工機からスタートし、各種のCAMやマシニングセンターを操作してきた経験や、多くの企業事例を見てきた経験などを踏まえ、今回３次元データ加工の手順のセオリーをまとめてみました。ぜひ参考にしていただければと思います。

金型・機械加工メーカーにおける人のタイプ別、やる気のコントロール方法

今回はこの業界の皆さんの関心が高い、従業員のタイプ別に見た、やる気のコントロール方法について書いてみたいと思います。

※ 本編はこちらをクリックしてください。

【3次元設計】ペーパーレス時代において組み立て・保全担当者に求められるスキル

今回は、3次元設計を実現している金型メーカーの組み立てや保全担当者の作業方法についてのコラムです。

 

2次元設計を行っている金型メーカーでは、組み立て担当者に、集まってきた部品を組み立てるための組み立て図面や部品図などが渡されます。

 

では、3次元設計を行っている金型メーカーでも同じように、組み立て担当者のために、2次元の組み立て図面を作図して渡すべきでしょうか。

【金型加工の原点】当事務所のコンサルタントが29年前初めて入った担当作業

金型メーカーや機械加工メーカーを専門にコンサルティングを行う私が、平成になったばかりの頃、プレスメーカーに入社し、金型部門の仕事に就き、初めて担当した作業が「倣い加工機」です。

本コラムでは、現在の金型3D加工の原点とも言えるこの設備の概要と、使い方についてご紹介しております。

古い加工技術にこそ今使えるノウハウがある

私のクライアント企業の中には、加工寸法公差がプラスマイナス0.01ミリといった高精度の部品加工を要求される製造現場があり、それに対応しなくてはならない若手の皆さんは大変苦しんでいます。

 

ワイヤーカットによるセカンドカット、サードカットが使えれば、0.02ミリのレンジへの対応は難しくはないと思いますが（加工歪みの問題は別として）、エンドミルによる切削加工、さらに焼入れ処理された高硬度材が対象となると、非常に厳しいものがあります。

 

使用されている機械や、そもそもの加工形状にもよりますので、一概にバチッと「この手順で」というアドバイスが難しいのが現実なのですが、私のような今主流の超硬エンドミルではなく、ハイス製のエンドミルばかりで加工してた時代も長く経験しているという人間からしますと、それらの工具で泣く泣く加工してきた方法の中に、今こそ使えるノウハウがあると思っています。

差し立て板が機能するようになった、その次は？

以前お伝えした「金型メーカーのあるべき日程計画の方法について」では、大日程・中日程・小日程の3段階に分け、金型や部品の日程管理をすることをご紹介しましたが、最後の小日程計画では、現場で差し立て板を使った日程の見える化をご紹介しました。

 

この差し立て板は、工数の見積もりと、それを計画に落とし込むという、やや高度なスキルを要する管理でしたが、これが機能するようになれば、いよいよ次に考えなければいけないことがあります。

それは、その差し立て板の前提になっている個々の部品の加工工数の合計が、金型の受注金額に照らし合わせ、採算がとれているか？ということです。

設計のあるべき進捗管理の方法について

今回は、設計の進捗管理の方法についてみていきます。

 

設計の進捗管理は、どの企業においても難しいという意見をお聞きします。

その理由としては、機械加工工程などとは異なり、加工部品数のようにボリュームを定量的に表現することが難しく、また構想設計のように必要工数がなかなか予測できない点などがあります。

 

そういった点を考慮した中で、私がベストと考える設計工程の進捗管理の方法をご紹介します。

 

※ 本編はこちらをクリックしてください。

3D加工における等高線加工と走査線加工、エンドミル条件を使い分けてますか？

今回は、CAD/CAMを使った3D加工において、主に仕上げ加工で使われる等高線加工と走査線加工について、同じ工具であっても、それぞれの主軸回転速度（S値）と、送り速度（F値）を別々に使い分けてますか？というテーマです。

 

これは、とあるCAMが等高線加工と走査線加工、同じ工具を使っていても、それぞれ自動で異なるS値とF値が設定されるのを見て、「たしかにそうだよな」と気づいてからは、クライアント企業にこの設定をするよう推奨しております。

 

量産体制に入った金型改修のあるべき段階的対処について

今回はすでに量産体制に入った金型において、例えば故障や製品不良が起こった際に行う金型改修の後の処置についてあるべき方法を見ていきます。

チーム力を活かすための設計ルームのおすすめレイアウト

今回は、金型メーカーに限らず、機械設備メーカーなども含め、設計室（設計ルーム）におすすめのレイアウトについてです。

この設計ルームについては、各社拝見させていただくと、あまりこれといったセオリーがなく、主に人の動線や、誰と誰が近い方が便利が良いとか、ベテランと若手の打ち合わせ頻度などを考慮して決めるなど、日々の利便性から何となく決められていることが多い印象があります。

 

そういった背景の中、私がオススメするのが「アイランド方式」です。

金型メーカーのあるべき日程計画の方法について

今回は、金型メーカーの日程計画のあるべき方法について見ていきたいと思います。

 

まず大前提として、①大日程計画、②中日程計画、③小日程計画の３段階に分け、それぞれを正しく機能させることが重要になります。

1. 大日程計画（金型ごとの管理）
2. 中日程計画（部品ごとの管理）
3. 小日程計画（工程ごとの管理）

ポイントは、大日程から小日程計画まで、金型ごとの大きな括りから個人レベルのスケジュールまで段階的に管理していくことです。

※ 本編はこちらをクリックしてください。

 

効率が上がる冶具づくりのススメ

私が金型メーカーや機械加工業で働く若手の皆さんに感じることの一つが、「冶具づくりを会得しよう」です。

今でこそ、多くのメーカーから冶具や小道具が市販されており、それらを使うことで、仕事の効率の個人差を軽減することができる時代になりましたが、この冶具づくりこそ、かつての加工職人が得意とする技術でした。

この冶具づくりは、答えのない世界で、まさにアイデア次第でいくらでも仕事の効率性は上がっていきます。

私が現役でマシニング加工を行っていたときに重宝したのが、写真にある正直台です。

金型の組み立てを効率的に行う方法について

今回は金型の組み立て作業を効率的に行う方法についてです。

この工程は、確認することも多く、本来効率性よりも、確実性を求められる作業になります。

したがって、早く作業する方法という表現よりも、効率的に行う方法という視点で見ていきたいと思います。

マシニング加工の人的ミスのあるあると対策の考え方

今回は私のコンサルティング先で出くわす、「マシニング加工の人的ミスのあるある」と、その対策の考え方について見ていきます。

※ 本編はこちらをクリックしてください。

マシニングセンターの現実の精度と向き合っていますか？

今回は、私自身が普段のコンサルティングでよく感じる、マシニングセンターの精度についてオペレーターの方々に感じることを取り上げました。

題して「マシニングセンターの現実の精度と向き合っていますか？」です。

【今さら聞けない】部品加工メーカーのチャージ計算について

今回はこちらも事業者の規模によらず、当事務所に相談の多い、部品加工メーカーにおけるチャージ計算についてです。

チャージとは、時間あたりの加工賃を指します。

 

まず大前提として、加工メーカーで扱うチャージには、①原価ベースの原価チャージと、②見積もり価格で使う売値チャージの２つがあります。

• 原価ベースの原価チャージ
• 見積もり価格で使う売値チャージ

 

良く使われるのは、売値チャージの方です。

切削加工の業界では、4,000円とか、5,000円が使われますが、5軸マシニングや大型の門型マシニングなどでは、チャージ1万円と設定しているメーカーもあります。

 

では、この売値チャージはどのように計算するべきでしょうか。

プレス金型設計者の人材育成手順と日程管理について

今回のFAQコラムは相談を受ける機会がとても多い、プレス金型製造における設計人材の育成についてです。

その理由の一つに、既存のベテラン設計者と同等の能力を持った設計者をなかなか育てることができないと問題があります。

今回は、そんな悩みの多い「金型設計者の育成手順と日程管理の方法」についてみていきたいと思います。

※ 本編はこちらをクリックしてください。

継続的に更新していく図面を、複数設計者で管理していく方法

今回は、金型メーカーに限らず、機械装置製造メーカーなど、社内で継続的に、同じか、アレンジした図面を継続的に使いまわしていく場合の管理方法について、まとめてみたいと思います。

 

対象としているのは、例えば、ある機械装置を、別々の顧客ユーザー向けに、別々の設計者がアレンジして設計し、それをまた更にアレンジ設計して使いまわしていくようなケースです。

 

※ 本編はこちらをクリックしてください。

【業態別】金型設計における2次元設計、3次元設計、どちらが良いのか？

私のクライアント先の金型メーカーさんでは、2次元で設計しているメーカーさんもあれば、3次元で設計しているメーカーもあり、本当に様々です。

そこで今回は、一体どちらがQCD（製造品質・コスト・納期）の視点で有利なのか、また、金型を扱うメーカーさんにも、様々な業態があり、どちらの設計方式が、どの業態に適しているのか、まとめてみました。

※ 本編はこちらをクリックしてください。

型技術2018年3月臨時号コラム「金型加工用NCデータ作成における省力化のポイントと実例」

今回は型技術2018年3月臨時号「金型づくりの省力化を後押しする最新ツールと現場改善事例」向けに、金型製作における機械加工用NCデータ作成の省力化をテーマに執筆させていただいた。

NCデータとは主に、NCフライス、マシニングセンター、ワイヤー放電加工機、型彫り放電加工機などを動かすための動作プログラムを指す。

 

このNCデータ作成作業においては、工作機械に直接人間が打ちこむ場合もあるが、近年CAD/CAMを使うことが多くなった。したがって今回、CAD/CAM作業を前提にした省力化を中心にまとめている。

CAMを使った3D加工における工数に配慮したパスの作り方

今回は、CAMを使い、ボールエンドミルを使って自由曲面などの3次元加工を行う際に、工数を少なくすることに配慮したパスの作り方についてみていきたいと思います。

パンチ側のワイヤーカットにおけるつなぎ位置について

ワイヤーカット加工におけるスタート穴と、それに伴う軌跡終りのつなぎ位置について、どこでつなぐのが良いのか、よく相談を受けます。

そこで、今話題のクラウド系低価格3次元CADであるFUSION360を使って、定量的に確認してみることにしました。

ワイヤーカットを行うプレートにおける端面からインロー形状までの適正な距離について

ここ最近、ワイヤーカット加工のインロー形状があるプレートについて、端面からインロー形状までの距離をどれだけとったら良いのかという相談をよく受けます。

そこで、FUSION360の解析機能を使って、少し確かめてみることにしました。

【マシニング加工のいまさら聞けないシリーズ】リーマの下穴加工について

普段当たり前に加工されているリーマの下穴加工ですが、いろんな会社さんを回っておりますと、実は皆さんバラバラな方法をとっていることが多いです。

そこで、今回は、リーマの下穴加工についてまとめてみたいと思います。

【CAM活用で起こる疑問】エンドミル仕上げの際のZ切り込み量はどう考えるべきか

ここ最近、マシニング加工においては、CAMや対話システムが当たり前のように使えるようになり、かつてGコードプログラムや手動操作では、わずらわしかった立壁加工が、今では不自由なく加工できるようになりました。

垂直な立壁をエンドミルで仕上げる際、Z切り込み量を細かく分割して切削する手法があります。

ここで出てくる疑問が、「じゃあ、何ミリずつ切り込むのが正しいの？」です。

今回そのテーマを扱っていきたいと思います。

【金型の見積もり自動化など】AIについてのセミナーを行いました

先日、知り合いのCAD/CAMベンダさんのご依頼で、金型メーカーや機械加工業で活用できるAIについて、セミナーを行ってきました。

私自身、AIは専門ではありませんが、この業界でも活用が徐々に始まっていることもあり、全く無関係でもないということで、情報収集は、私自身の勉強にもなるかと思い、お引き受けさせてもらいました。

今回、セミナーでお話させていただいた趣旨はこのような内容でした。

【今さら聞けないシリーズ】エンドミル加工における「中仕上げ」の送り条件について

今回の技術コラムは、マシニングセンターなど、エンドミルを使った切削加工における、「中仕上げ」加工の送り条件（F値）の決め方についてです。

荒取り加工ほど大きな体積を削るわけでもなく、また最終仕上げ加工のように、仕上がり面粗さを考慮する必要のない「中仕上げ」の送り条件はどのように考えればよいのでしょうか。

マシニング加工における荒取り加工条件の標準化の重要性

当事務所のコンサルティングにおいては、特に標準化という点を重要視しております。

その標準化を行ううえで、特に多いのが、マシニング加工における荒取り加工条件の設定があります。

 

なぜ、このテーマにおいて、標準化が必要になるかというと、例えば、スローアウェイの工具を使って荒取りを行う際、そこで必要になるS値・F値について、多くの方が使用する工具カタログに記載されている推奨条件をそのまま使用しているという理由があるからです。しかし、この推奨条件は万能でしょうか？

 

※ 本編はこちらをクリックしてください。

【OJTにおける教え方のポイント】CAM作業での事例にて

知識と技能が、先輩から後輩へ教えられていくのですが、その教え方が曖昧になっているため、せっかく教えたことが、正しく現場で使われていないという状況をよく見かけます。

今回は、2次元CAMを使った切削加工の事例を使って「OJTで教えるときに重要なこと」について見ていきたいと思います。

第2回目、プレス板成形のCAE検証：市販専門書の実践検証「プレス加工のツボとコツQ&A」

前回、解析シュミレーションソフトLS-Dynaを使った解析事例において、フランジ曲げ部に、挫屈のような現状が表れました。

そこで今回は、本の内容に習い、ブランク形状を調整して、シュミレーションしてみました。

プレス板成形のCAE検証：市販専門書の実践検証「プレス加工のツボとコツQ&A」第1回目

市販のプレス専門書に説明されている事例を使い、シュミレーションではどのように再現されるのか、いくつか試していこうと思います。

今回、取り組む専門書は、下の「プレス加工のツボとコツQ&A」です。

部下や従業員にナメられると悩んでいる、上司や経営者さんへ

なぜ、こういった状況が多くなったのでしょうか。

私は、最近の上司や経営者さんが、下の人間に「教える」という行為が、減ってきた、無くなってきたことが原因だと考えています。

【ドリルの適正な加工条件】CAD/CAMの罠に陥っていませんか？

たいへん便利なCAD/CAMですが、その反面、罠に陥りやすい面もあります。

御社は、その罠にはまっていませんか？

【技術ワンポイント】リーマの選定について

「最近とても多くのリーマが販売されていて、どれを使ったらよいかわかりません。材料の違いによる基準で選んでも、重複しており、よくわかりません。選定方法について教えてください。

マシニングセンターに取り付けて加工することを前提としております。」

先日クライアントさまより、このような質問を受けましたので、そのときの回答をアップしたいと思います。

研修レポート：高度ポリテクセンター「金型の鏡面磨き技法」

3日間の中で、いろいろと学ぶことはありましたが、座学はほとんどなく、基本的に実技が90%を占めており、実践の中で手を動かし、体で覚えることを重視した内容でしたので、今回私の記憶をまとめておく意味でも、研修での磨き工程の流れと、各工程ごとのポイントなどをまとめてみたいと思います。

【プレス金型の抜きパンチ折れの対処方法】間違った対処をしていませんか？

「パンチが折れた→もっと硬い金型材料を使う」については、その金型材料が、ただ硬ければ良いというわけではありません。その種類について慎重に選定したほうが良いということです。

【精密金型向け】経年寸法変化に最も効く対処法は？

以前、金型材を焼き入れした後に、２回焼き戻す理由についての記事を書きました。

今回は、経年寸法変化の原因である、「残留オーステナイト」の影響について、見ていきたいと思います。

【プレス加工】もう一歩強い抜きパンチを作る方法について

どうしても折れてしまう抜きパンチやその他の金型部品、もう打つ手がないと思っているメーカー様は、もう「ひとあがき」の手段として、参考にされてはいかがでしょうか。

金型材の焼き戻しを2回行う必要性について

今回、クライアントさまからの質問が多い、SKD材など金型材の焼き入れ後の焼き戻しについて、２回戻しがなぜ必要かについてまとめてみました。

【今さら聞けない】マシニングのバイス段取りの樹脂ハンマーの使い方

今回は、マシニング加工のバイス段取りにおいて、普段当たり前のように使っている樹脂ハンマーについてです。

良くない使い方とは、次のような状態です。

• 狙った箇所に正確に当たらない、ばらつく。
• 叩く力がばらつく。
• ワークに当たると跳ねるような感触がある。

 

これらはいずれも、迅速に精度良くワークを段取りするには悪影響を与える要素です。

まずは、ワークを叩くことから見ていきます。

エンドミル加工の仕上げ送り速度をどこまで上げてよいかわかりません。どう考えたらよいですか？

これまでのコラムで、荒取り加工条件の標準化の目安は「体積」、中仕上げの加工条件の標準化の目安は「1刃あたりのきりくず厚さ」と書いてきました。

最後の仕上げ加工条件は、狙いの加工面粗さを目安として標準化します。そのことについてまとめたコラムです。

 

※ 本編はこちらをクリックしてください。

【技術ワンポイント】エンドミルのリード角の強弱の使い分けについて（ハイヘリカル・エンドミルなど）

エンドミル側面の刃のねじれの角度のことを、「ねじれ角」とか「リード角」と言います。

今回は、このねじれ角が違うことにどんな意味があり、どう使い分けるかに触れてみたいと思います。

具体的にどのラフィングエンドミルを使ったらよいか教えてください

具体的に、どのラフィングエンドミルを使ったらよいか教えてください。

前回の「ラフィングエンドミルのメリットと工具特性を教えてください」に引き続き、このような質問をいただきました。

ラフィングエンドミルのメリットと工具特性を教えてください

さまざまな切削工具が開発されており、どの工具を選ぶか、わりと硬直的になってしまいがちですが、そもそもどういった効用があるのか、理解したうえで、使い分けたいものです。

【技術ワンポイント】エンドミルの選び方（2枚刃・4枚刃）

私自身、若かりし頃、何となく、うわさレベルで決めていた、エンドミルの選定基準、そもそも2枚刃、4枚刃のエンドミルはどうやって使い分けるのか。

今回は、この点について、まとめてみたいと思います。

加工コンサル・レポート：ワイヤーカット加工からの鏡面仕上げ（プレス金型メーカーにて）

クライアントのプレス金型メーカーにて、SUS304のダイのカジリ対策として、焼き入れ後のしごき面の鏡面仕上げに取り組んでいます。

SUS304のプレス曲げで、金型のダイのカジリが止まりません

「SUS304のプレス曲げで、金型のダイのカジリが止まりません」

これは、クライアント先のプレスメーカーの金型部門さんから来た相談です。

 

さっそく金型、ダイの状態を、デジタル顕微鏡で見せてもらいました。

3次元データ加工で、同じNCデータなのに、被削材をHPM7からS55Cに変えたら工具がボロボロになりました

快削鋼の効果によって、狭小部位の溝加工も、何とか乗り切れていたのかもしれません。

そもそもこの部位の加工は、無理があります。それが、S55Cの加工で顕著に出てしまったのだと思います。

スローアウェイのチップの種類はどのような基準で選んだら良いですか？

実際の加工現場の状況において、どのような性能を重視するのか、これを判断基準として、上記のような表を使い、定量的に選定したいものです。

金型の3次元加工で、小径ボールエンドミルが折れまくるのですがどうしたら良いですか？

「金型の3次元加工で、小径ボールエンドミルが折れまくるのですがどうしたら良いですか？」

プラスチックの射出成形金型を作っている金型メーカーさんから、このような相談を受けました。

今回は、その原因と対策について見ていきます。

 

※ 本編はこちらをクリックしてください。

エンドミル加工、底面仕上げの送り条件は、まだ早くなりますか？

「エンドミル加工、底面仕上げの送り条件は、まだ早くなりますか？」

先日このような相談をいただきました。

今回は、エンドミル底面仕上げの送り速度についてみていきます。

チタンの切削加工の見積もりはどうしたら良いですか？

「純チタン2種の切削加工の見積もりはどうしたら良いですか？」

先日このような相談を受けました。その際に回答した内容をまとめてみました。

プレートなどドリルでの穴あけ加工をもっと早くしたいのですが【超硬ドリルについて】

先日、プレス金型を構成するプレートの穴加工をもっと早くしたいというクライアント先の相談を受けましたので、まずは超硬ドリルの活用を提案しました。

当事務所がサンプルとして持っている、ミスミ製の超硬ドリルを使用し加工テストをしました。

改善活動会議でうまく課題の洗い出しができません。どうしたら良いですか？

現場の方々との会議の際のメモや、新規のお客様からのヒアリングには、連関図というものを使っています。

【製造業の価格交渉】経営者や営業担当に聞いた名言集（タフネゴシエーター）

今回は、これまで私が20年以上、製造業の業界で見て聞いてきたキーワードを元に、価格交渉について見ていきたいと思います。

※ 本編はこちらをクリックしてください。

新人教育も含め、加工現場の不良を減らすにはどうしたら良いですか？

以前、ある経営診断を行った際に一番のキモになった診断ポイントが、不良による現場トラブルと、それによる納期遅延や余剰在庫の問題でした。

この点についてヒアリングを行うと、大抵どの会社にもある良くない状況が、作業中にチェックシートを使っていないことです。

これについて私は、業種を問わず、またどんなベテランであっても、チェックシートは必要だと思っております。

セルフチェックシートを自分でつくる「簡単チェックシート」をオススメしています。そのポイントは2つです。

金属プレスメーカー（量産・号口）の診断チェックシート

今回は、元・金型技術者の視点から、これまでの経営診断の視点とは少し違ったアプローチの経営診断チェックシートをつくってみました。

多能工の育成手順について

今回は、多能工の育成手順についてみていきたいと思います。

「多能工化、・・・進めないといけないのはわかっちゃいるけど、なかなかうまく進まないなぁ」という企業は大変多いと思います。

 

私は、金型設計から機械加工、組み立て、トライ、外注手配や原価集計などもやっておりましたので、今回私の実体験を元にどういった手順で進めるべきかをお伝えします。

現場担当者に精度の高い作業日報を書かせるにはどうしたら良いですか？

私の事務所に多い相談が、原価集計や採算性評価についてです。

そのなかでも原価集計の基礎情報となる、現場担当者の日々の日報をどうしたら正確に書いてもらえるのか、この点についてよく相談を受けます。

 

そこで、この「どのように日報を正確に書いてもらうのか」について、まとめてみたいと思います。

金型メーカーや機械加工業の原価管理はどのようにやれば良いですか？

今回は、金型のコスト構造と原価計算のやり方、またコスト削減と改善の方向性などをみていきます。

まず、おおまかに金型のコストは下図のような構造になっています。

※ 本編はこちらをクリックしてください。

個別受注の一品料理品の納期遅れが蔓延しています。どうしたら良いですか？②

前回に引き続き、一品料理品の生産管理を行う方法をお伝えします。

個別受注の一品料理品の納期遅れが蔓延しています。どうしたら良いですか？①

金型メーカーや機械加工メーカーにとっての永遠のテーマ、一品料理品の生産管理をする方法をお伝えします。