材料の重量計算方法(ブロック材、丸棒、ドーナツ形状)

部品加工の基礎

部品加工をした場合の送料を計算したり、材料注文をするときに素材が何キロくらいあるのかをザックリと計算しないといけない場合が多々あります。

ここでは、材料計算の方法について紹介します。

素材の種類ごとの比重を調べる

材料重量の計算は「体積 x 比重」で求めることができます。

なので、最初に素材の比重を調べておきましょう。

 

比重とは、「重さ」を「比べる」という意味の漢字で表しています。

何と比べるのか?というと、水と比べるのです。

 

1m x 1m x 1m の立方体に水(純水)が満たされている場合、重さはおよそ1t(1000kg)になります。

つまり、水の比重をおよそ1.0と定義していることになります。

 

鉄の比重は7.8ですから同じ1m x 1m x 1m の立方体に鉄が満たされている場合、重さは7.8t(7800kg)になります。

つまり、鉄の比重7.8というのは水の比重1.0に比べて7.8倍ですから、鉄は水よりも7.8倍重いということを表しているわけですね。

 

というように、色々な素材ごとに比重は異なります。

それぞれの重さを知るためには、体積に比重をかけてあげればよいのです。

 

重さの単位と長さの単位

重量計算をするときに大事なのが、重さの単位は何にするか?です。

一般的にはt(トン)、kg(キログラム)、g(グラム)、mg(ミリグラム)ですね。

各重量単位の関係は以下の通り。

1t = 1000kg

1kg=1000g

1g=1000mg

 

もし、t(トン)重量を知りたい場合は、m3(立方メートル)単位の体積に比重をかければ終わりです。

なので、水だと1m3=1tということです。

 

普段、部品加工をしている人ならわかりますが、図面の寸法単位はmm(ミリメートル)を使います。

なので、100mm x 100mm x 100mmの体積を持つ鉄の重量は何kgか?というような計算をしないといけないのです。

 

そこで、100mmをメートル単位に置き換えてみると100mm=0.1mです。

なので、100mm x 100mm x 100mm = 0.1m x 0.1m x 0.1m = 0.0001m3 になり、鉄の比重が7.8なので、0.0078トンの重さになる。

1t = 1000kg なので、0.0078トン=7.8kgです。

 

計算がややこしい・・・と思いますよね。

mm(ミリメートル)をm(メートル)に置き換えるのに、各長さをそれぞれ1000で割り(1/1000 x 1/1000 x 1/1000)、最後にt(トン)で表示した重さをkgに置き換えるのに10 x 10 x 10=1000をかけてます。

ということは、長さの単位がmmの場合は各長さを100で割り、計算すればよいということになります。

 

100mm x 100mm x 100mmならば、それぞれの数字を100で割って 1 x 1 x 1=1 に比重をかけるだけです。

これなら水だと1kg、鉄だと7.8kgですね。

 

もう1つおまけに例。

50mm x 100m x 250mmならば、0.5 x 1 x 2.5 =1.25なので、水なら1.25kg、鉄なら9.75kgということになります。

 

一般的な金属の種類ごとのおよその質量

素材比重
7.8
アルミ2.7
ステンレス7.9
8.9
タングステン19.3
チタン4.5
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各形状の体積の求め方

立方体の場合「縦 x 横 x 高さ」で、これは簡単ですね。

丸棒の場合は「丸の半径 x 半径 x 3.14 x 長さ」

ドーナツ形状の場合は、真ん中の抜いている部分の体積を全体から引いてあげるだけです。

 

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