エンジニアリングと製造におけるさまざまな種類の穴

ねじ穴のある金属部品

エンジニアリングでは、穴の種類によって、特定の製品の全体的な外観と性能を定義する多くの機能が決まります。選択した穴の種類は、組み立て用、固定用、流体の流れ用など、その目的に応じて性能に影響します。 

この記事では、さまざまな 穴の種類 機械加工で使用される穴の種類には、止まり穴、貫通穴、座ぐり穴、皿穴、スロット、スポット、打ち抜き、穴あけ、リーマ加工、タップ加工、皿ねじ、フリーズなどがあります。各穴の種類がワークピースの成功にどのように貢献するかについては、以下をお読みください。

 

機械加工における穴の特徴は何を意味しますか?

この画像は、ドリル穴、タップ穴、皿穴、座ぐり穴、ねじ穴など、機械加工におけるさまざまな穴の特徴を示しています。

機械加工における穴の特徴

機械加工における穴あけは、ワークピースに開口部を作ることと定義されます。これらのフィーチャの多くは貫通フィーチャです。これらのフィーチャは表面から製品内部まで伸びており、機能とデザインに使用されます。 

耐久消費財に関しては、冷蔵庫から自動車まで、ほぼすべての製造物に穴があります。最も一般的な穴の種類は円筒形です。ただし、CNC加工プロセスでは、正方形、楕円形、テーパー形状の穴を作成できます。このような形状は、 穴開け放電加工 ボーリング、リーマ加工、タッピング、ブローチ加工、レーザー彫刻により、それぞれの要件に合わせてより精密で正確な特殊な穴を提供します。

一般的な穴の特徴

部品の穴またはフィーチャの形状によって、穴のフィーチャ、使用する加工操作、および測定機器が決まります。穴の寸法精度を高くするために、設計では通常、穴の種類ごとに次の特性を指定します。

  • 形状とサイズ: 全体的な形状、製品サイズ、製品開発プロジェクトの概要を説明します。
  • 穴の深さ: 指定された穴が材料をどの程度貫通するかを定義します。
  • 穴の位置: ワークピースに穴を開ける正確な位置を指定します。
  • 穴の許容差: 穴サイズの許容基準を定義します。
  • 表面仕上げ 要件: 穴の形状の品質を保証します。
  • 面取り: 組み立ての便宜を図るために、斜めのエッジまたは穴の底を指します。

これらすべての属性は、最終製品に必要な機能とパフォーマンスを実現するために不可欠です。もっと読む 板金パンチ穴)

 

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エンジニアリングと製造における穴の種類

エンジニアリングと機械加工では、穴フィーチャは常に特定の役割を果たすために部品設計に組み込まれます。穴フィーチャは特定の設計特性を実現するように設計されており、コンポーネントが意図した目的を果たすことができます。 穴の種類 通常、機械加工や製造の際に行われます。

止まり穴

止まり穴とは、ワークピースを完全に貫通しないドリル穴のことです。穴の底は材料内に閉じたままです。止まり穴

盲穴は特定の深さを持ちますが、材料を貫通して他の表面まで達しません。これらは次のように形作られます。 CNCドリル止まり穴は、ワークピースの反対側を貫通しない、特殊な範囲でリーミングまたはフライス加工された穴です。止まり穴は残留応力の測定によく使用されます。また、止まり穴は、留め具が材料を貫通することなく穴に留め具を配置するために使用されます。 

止まり穴を定義する場合、エンジニアは通常、穴のサイズを直径と深さ、または長さと直径で定義します。CNC マシンの止まり穴は、ねじフライス加工サイクルを実行することで作成でき、ねじ切りは、従来のタッピング、シングルポイントねじ切り、およびヘリカル補間によって行うことができます。

スルーホール

貫通穴の画像。材料を完全に貫通して開けられた穴で、片側から反対側まで開いた通路が作られている様子を示します。

 

スルーホール

貫通穴は、両端が材料の反対側に開いている状態で材料に作成された穴として定義されます。機械加工操作で最も頻繁に使用される穴の種類です。貫通穴の呼び出し記号は、穴の直径が記号「Ø」で内側に示された円です。 

スルーホールは、部品を材料に挿入する必要がある多くの用途で使用されます。たとえば、プリント回路基板 (PCB) などです。さらに、これらのタイプの穴は、ボルトやネジで部品を固定する手段として建設現場で使用されています。

中断された穴

中断された穴は、溝やエッジなどの交差する特徴によって部分的に遮られた穴を表します。

中断された穴

中断された穴とは、通路が別の特徴によって中断されている穴のことです。これにより、穴の経路が不連続になります。たとえば、材料の特定の領域には、ドリル加工や切削加工の際に生じた欠陥が横切っている場合があります。 

中断型の穴は、材料の特定の部分を切断せずに残さなければならない複雑な切断プロセスでよく使用されます。さらに、1 回の操作で複数の穴をあける場合があり、穴の間には隙間があります。このプロセスでは、材料の除去と非除去のサイクルが必要です。目的の結果を得るには、切断動作が必要です。

シンプルな穴

単純な穴の画像。材料を貫通または部分的に開けられた基本的なまっすぐな円筒形の穴を示します。

単純な穴

単純な穴は、機械加工アプリケーションで作成する最も単純なタイプの穴です。これは、留め具やその他の部品を受け入れるためにワークピースに開けられる単純な丸い穴です。 

単純な穴の直径と深さは設計要件で定められており、これらの穴は大量生産が可能で、組立ライン製品や構造部品など多くの製品に組み込むことができます。 

ザグリ穴

座ぐり穴の画像。穴の表面の直径が広く、底が平らで、ボルトに合うように設計されています。

座ぐり穴 

座ぐり穴は、上部の直径が大きくなっています。そのため、ネジやボルトの頭を穴に入れると、頭が材料の表面と面一になります。特に、留め具の頭が表面に対して平らか、表面より下にあることが重要です。座ぐり穴の呼び出し記号は「⌴」で、座ぐり穴の直径と穴の深さが示されています。さらに、このタイプの穴は、 SHCS(ソケットヘッドキャップスクリュー) 必要とされている。 

座ぐり穴

座ぐり穴のショーケース。座ぐり穴では、穴の周囲に浅く平らな面が機械加工され、留め具用の滑らかで水平な座面領域が作成されます。

座ぐり穴 

座ぐり穴は座ぐり穴に似ています。座ぐり穴ほど深くはありませんが、座ぐり穴は、粗いまたは凹凸のある鋳造/鍛造部品の表面に平らで滑らかな表面を作り出します。これにより、コンポーネントと留め具を表面と同じ高さに配置できます。 

座ぐり穴の記号は座ぐり穴と同じですが、記号の中に SF の文字が入っています。座ぐり穴は、例えば表面仕上げが均一でない鋳造材料で作られた部品の場合など、部品がぴったり合う必要がある組み立てプロセスを容易にします。

皿穴

皿穴の描写。穴は円錐形になっており、皿頭ネジが表面と面一になるように配置されます。

皿穴

皿穴は、上に行くにつれてサイズが細くなるようにドリルで穴を開けます。そのため、留め具を沈める効果があります。皿穴は、コールアウト記号「⌵」で表されます。これは、これらの穴が円錐形に似ているためです。 

皿穴は、ネジやボルトを、頭が突き出ることなく、材料に部分的または完全に埋め込む場合に作られます。これらは、外観や空気の流れが問題となる用途で特に使用されます。たとえば、自動車製造や航空機製造などです。

カウンタードリル穴

カウンタードリル穴は皿穴と同じです。穴の上にくぼみがあります。同様に、これらの穴は記号で表されます。皿穴とよく似ていますが、深さを表す追加の寸法があります。 

皿ドリルタイプの穴は、皿頭ネジまたはボルトが必要な場合に使用されます。これらは、PCB 製造で皿頭ファスナーによく使用されます。皿ドリル穴により、ファスナーを表面の下に配置できます。また、接合の正しい方向も確保されます。

テーパー穴

上から下に向かって徐々に穴が狭くなるテーパー穴のイメージで、円錐形を作ります。

テーパー穴

テーパ穴では、穴の直径は一方の端からもう一方の端に向かって大きくなり、その逆も同様です。テーパ穴の呼び出し記号は通常、線が引かれた三角形で示されます。 

テーパータ​​イプの穴は、航空宇宙産業や自動車製造産業の切削工具や工具ホルダーを固定するためのエンジニアリング構造で広く使用されています。これらの穴により、円錐形の部品のクリアランスが確保され、操作中にしっかりと固定されます。

ネジクリアランス穴

ネジのクリアランス穴の画像。ネジの上面と、適切にフィットするようにネジよりわずかに大きい穴が表示されています。

ネジクリアランス穴

ネジクリアランス穴は貫通穴です。ネジ頭の公称ネジ径よりわずかに大きい直径で開けられます。 

これらの穴は、ネジまたはボルトが材料を貫通するが、ヘッドが貫通しない場合に役立ちます。2 番目の寸法は、ネジクリアランス穴のサイズです。これは、シャフトの直径を除いた、ネジとそのヘッドの直径に基づいています。ネジクリアランス穴は、さまざまなエンジニアリング分野の締結作業で使用されます。

ねじ穴

画像は、ネジをねじ込むために内部にネジ山が切られているタップ穴を示しています。

ねじ穴 

タップ穴には内ねじが含まれます。これらは、タッピングと呼ばれるプロセスによって形成されます。機械ねじを穴に通す必要がある場合に使用され、ねじは材料に直接入ります。 

タップ穴の呼び出し記号には、メートルねじの「M」やねじの種類を表す別の記号が付いている場合もあります。ここでは、深さとねじの詳細が示されます。タップ穴は主に、追加のねじ切りができず、堅牢性が必要な金属やその他の商品に使用されます。

ねじ穴

画像は、対応するネジを収容するために穴の内側に外ネジが切られているネジ穴を示しています。

ねじ穴

ねじ穴はタップ穴に似ています。ただし、ねじ穴はねじ形成操作によって作られます。その結果、穴に内部ねじが形成されます。これは、ダイ ツールを使用して外側を成形し、タップを使用して穴の内側を成形することで行われます。 

ねじ山は、一致するねじパターンを持つ部品を接合するために重要です。ねじ山により、すべての部品をねじ留め具を使用して接合できるため、機械加工プロセスの最後の段階としてよく使用されます。 

 

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穴の種類に応じた基本的な穴の呼び出し記号

この画像には、最も一般的な穴の種類とその角度が、呼び出し記号とともに示されています。穴のコールアウト記号

以下に、各穴タイプの穴呼び出し記号のリストを示します。

  • ブラインドホール:「Ø」
  • 貫通穴:「Ø」(円内の直径記号、穴の直径を示す)
  • 中断穴: 特定の記号なし 
  • シンプルホール: 特定のシンボルなし 
  • 座ぐり穴:「⌴」(直径と深さが指定された座ぐり穴記号)
  • 座ぐり穴:「⌴」(中に「SF」がある座ぐり記号)
  • 皿穴:「⌵」(円錐形を示す皿穴記号)
  • カウンタードリル穴: カウンターシンクに似た記号
  • テーパー穴: 線付きの三角形の記号 (テーパーを示す)
  • ネジクリアランス穴: 特定の記号なし 
  • タップ穴:「M」(メートルねじ用)
  • ねじ穴: タップ穴と同様

 

クイックビュー: 穴の種類表

穴タイプ 目的
シンプルな穴 クリアランス、位置決め、組み立てに使用
スルーホール 材料間の固定や流体の通過を可能にする
止まり穴 ネジや部品を隠してすっきりとした外観にするために使用します。
テーパー穴 プレスフィット接続または特定のフィットを作成する場合
ねじ穴 ネジやボルトを通すための内ねじを作成します
ざぐり 平らな面の穴の周りにくぼみを作る
皿穴 ネジやボルトを表面と面一にすることができます
カウンタードリル ファスナーヘッドが平らに収まるように凹部を設ける

 

プロジェクトに適した穴の種類を選択するにはどうすればよいでしょうか?

機械加工または製造プロジェクトに適した穴タイプを選択することは、部品を要求どおりに標準的に動作させるために不可欠です。これは、部品の要件、部品製造​​に使用されている材料の種類、その使用法、さらには部品の設計によって異なります。適切な決定を下すには、次のガイドラインに従ってください。

  • 目的を理解する: 部品の穴の目的を決定します。小さい穴か大きい穴か、細長い穴か丸い穴か、あるいは四角い穴かなどです。
  • サイズと形状を決定する: 目的に応じて、穴のサイズと形状を選択します。最も一般的な穴の形状は、丸型、正方形、長方形の穴です。
  • 材料の種類を考慮する: 使用する材料に応じて、異なるドリルビットまたはホールソーが必要になります。材料の種類によっては、アルミニウム、スチール、プラスチックなどの特定の加工方法に適している場合があり、それらにはすべて特別なツールが必要です。
  • 穴の深さ: 穴の深さは、切削工具の選択に影響を与える重要な要素です。したがって、一部のアプリケーションでは深い穴が必要であり、他のアプリケーションでは浅い穴が必要であることを理解することが重要です。(詳細情報を見る ボーリングと掘削)
  • 適切な電源を選択してください: 材料が厚い場合や硬い場合もあり、その場合はより強力なドリルや加工ツールが必要になります。そのため、適切な穴基準を満たす適切な電源を選択するようにしてください。

 

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正しい穴の種類と最終製品の品質は、完成品の性能を決定する重要な要素です。材料の選択とその加工は、作業の最終結果に影響を及ぼします。したがって、決定を下す前に、間違った時間のかかる決定を避けるために、常に専門家の意見を求めることをお勧めします。

Bodaでは、穴あけ加工がお客様のデザインにとっていかに重要であるかを理解しています。当社の複雑な精密加工、CNC旋盤、フライス加工、 CNC穴あけサービス お客様のデザインを最も正確に実現することを可能にします。当社は製造において最高品質の製品とサービスを提供することに尽力しています。詳細についてはお問い合わせください。