円形部品のネジ穴
 工作では、このような円形の部品にネジ穴を4等分で配置することが多い。
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 さて、このネジ穴を正確な位置に作るために、貴方ならどうするだろうか?
 定規で測って線を引く?
 分度器を持ってきて角度を測る?
 直線部分が無い部品ではいずれも難しい。
 「割り出し盤」を使えば角度は正確に出るけど、半径方向が定まらないし、そもそも高すぎる。(安くても5万円くらいする)
 昔の職人さんが編み出した方法をご紹介。
必要な物
 ハイトゲージ、定盤、Vブロック (ハイトゲージにはケガキ用のビットを付けておく
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1)Vブロックに部品を固定
 円形部品をこのようにVブロックに固定。
 クランプが無い場合は、瞬間接着剤で接着。
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2)高さを測定
 Vブロックに乗せた円形部品の高さをハイトゲージで測定。ここでは、仮に80mmだったとする。
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3)ケガキする
 下図のような3本の線を引く。
 真ん中が円形部品の中心線になる。
 円形部品の直径がφ40mmだとしたら、2)の測定値80mmから半径20mmを引いた60mmとなる。
 上下の2本の線はネジ穴の位置。
 穴の間隔が30mmだとしたら、60+30/2=75mm、60-30/2=45mmの高さとなる。
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4)高さ測定
 Vブロックを下図のように横倒しにし、円形部品の高さを測定。
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5)ケガキする
 あとは 上述の3)と同じ要領で3本の線をケガキ。
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6)部品を外す
 瞬間接着剤はモロイので、木槌やプラスチックハンマーで叩けば簡単に外れる。 
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 Vブロックや部品に残った瞬間接着剤はアルミ片などで削り落としておく。
fig 錆防止のためにもVブロックは常に油分を残しておけば瞬間接着剤も取りやすい。
7)ポンチを打つ
 部品に残ったケガキ線の交点(下図の赤丸)にポンチを打つ。
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8)モミ付け
 ポンチ穴をピンバイスに付けた小ドリルでモミ付け。(ここは省略する人もいる)
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9)穴開け
 ネジ穴のサイズに応じた下穴を開け、タップを立てれば完成
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 ちなみにこの枠は、鏡を入れるセルとなった。
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 高価な割り出し盤などが無くても正確なケガキが出来る優れた方法。
 先人の知恵には感心させられる。
余談〜ネジ穴の数
 望遠鏡の構造に馴れていると、円形部品に設けるネジ穴の数は 3本で良いのでは?と感じる人もいるはず。
 光軸調整機構は、3等分されたネジで構成されているからだ。(4本だと1本が浮いてしまう)
 ところが設計の世界では円形部品のネジ穴の数は、4等分以上の偶数とすべし、とされているようだ。
 3本だと、1本緩んだだけでガタガタになってしまうので危険、直交寸法に置き換えると小数点が続く汚い数値になってしまう、などが理由らしい。
 もちろん、職人さんが考えた上記のケガキ方法も簡単ではなくなってしまう。(穴位置を三角関数を使って計算せねばならない)

(2010-05-03 掲載)

参考文献
「機械加工 基礎のきそ」 平田宏一著 日刊工業新聞社
「機械設計の基礎知識」 米山猛著 日刊工業新聞社
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