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幾何公差とは 記号の意味と一覧表プラスチック加工のワンポイント講座


幾何公差の必要性

切削加工により製作される部品は機械で加工されるので、理論上正しい数値であっても加工工程によって誤差がどうしても発生します。
その誤差を指定範囲に留めるために寸法公差を設ける場合があります。

しかしながら寸法公差だけでは正しい形状を指示できない場合があります。
その為、精度が必要な部品の場合は幾何公差というものを指定してより求める形状を製作者に伝える方法があります。
この場合、測定方法を明確にするために基準面を指定する必要がある場合があります。
種類ごとに簡単に説明していきます。

◇幾何公差の指定方法
幾何公差を指定する場合は①幾何公差の種類、②許容差、③データム記号を記載します。長方形の枠に左から①から順に示します。

※データム記号とは??
加工品を検査する際、幾何公差をどの面あるいは線を基準とするか表す記号です。

◇幾何公差の種類
幾何公差は「単独形状」と「関連形状」の2つに分類することができます。
単独形状とは、あとで説明しますが平面度や真円度のようにその形状自体に指定することができるもののことを指します。
一方関連形状とは同軸度や直角度のように指定箇所との関連を指定する必要があるもののことを指します。
また小分類として「形状」,「姿勢」,「位置」,「振れ」の4種類にさらに分類することができます。
【単独形状】
(真直度、平面度、真円度、円筒度、線の輪郭度、面の輪郭度)
【関連形状】
(平行度、直角度、傾斜度、位置度、同軸度、同心度、対称度、円周振れ、全振れ)
《形状に分類される幾何公差》
(真直度、平面度、真円度、円筒度、線の輪郭度、面の輪郭度)
《姿勢に分類される幾何公差》
(平行度、直角度、傾斜度)
《位置に分類される幾何公差》
(位置度、同軸度、同芯度、対称度)
《振れに分類される幾何公差》
(円周振れ、全振れ)

以下幾何公差一覧を表にまとめてみましたので、ご参照ください。

形体 分類 幾何公差名 記号 データムの有無
単独形体 形状 真直度 真直度
平面度 平面度
真円度 真円度
円筒度
線の輪郭度
面の輪郭度
関連形体 姿勢 平行度
直角度
傾斜度
位置 位置度
同軸度
同芯度
 対称度
振れ 円周振れ
全振れ

それぞれの幾何公差について以下に説明していきます。

【真直度】
 指定面や軸の真っ直ぐ度合いを指します。
 シャフトなどの反りが問題になる際に指定します。

【平面度】
 言葉そのままですが、平面度合いを指します。
もっと噛み砕くと通常面は厳密に言うと凸凹しています。
 その最も高い箇所と最も低い箇所が許容差である、例えば対象物がある際の接地面など必要がある際に用います。

【真円度】
 どれだけ丸いかを表します。
 例えばエンドミル工具自体が真円でない場合、その工具を用いたものは全て狂ってしまうので指定が必要です。

【円筒度】
真円度と似ていますが違う所はどれだけ丸いかだけではなく、それが真っ直ぐであることを求められるときに使用します。

【線の輪郭度】
 主に曲面が指示の範囲内に収まっているかを表します。

【面の輪郭度】
 線の輪郭度と異なる点は二次元の線ではなく、面として指示の範囲に収まっているかを表す点です。
 つまり指定曲面全体の許容差を表すことになります。

【平行度】
 平面度と似ていますが、こちらはデータム記号で示された基準面、あるいは線に対して平行である必要があるときに表すものです。

【直角度】
 データム記号で示された基準面、あるいは線に対してどれくらい直角であるかを表します。
 なお計測結果は角度ではなくmmでの数値となります。

【傾斜度】
 データム記号で示された基準面、あるいは線に対してどれくらい指定角度(90°以外)に正確かを表します。
 直角度と同様に計測結果はmmでの数値です。

【位置度】
 データム記号で示された基準面、あるいは線に対してどれくらい正確な位置にあるかを示します。
 面に穴が空いている場合はX方向、Y方向があるので、データムは2つ必要となり、先に示される方が通常優先されます。

【同軸度】
 径の違う2種類の円筒があるとき、中心軸がずれていないかを指定するときに使用します。

【同心度】
 径の違う2種類の円の中心軸がずれていないかを指定するときに使用します。
 軸がずれていないかを示す同軸度との違いは、中心点である所、つまり平面である点です。

【対称度】
データム記号で示された基準面、あるいは線に対してどれくらい対称であるかを指定します。

【円周振れ】
 部品を回転させて指定箇所の円周の一部の振れが基準以内かどうかを指定するものです。
 測定箇所を回転させたとき、ダイヤルゲージの数値が基準以内である必要があります。

【全振れ】
 部品を回転させて表面全体の振れが基準以内かどうかを指定するものです。
 円周振れとの違いは測定箇所が一部ではなく表面全体である点です。

幾何公差を測定するには、意味を理解している上で正しい測定方法を行う必要があります。
理論上幾何公差を設けていても、測定器や設備によっては測定できない箇所もございます。
湯本電機の品質管理部では日々測定できなかったものに関しては測定方法を検討し、次回同形状のものを計測できるように設備を拡充している途中でございます。
事前に幾何公差についてご相談がございましたら、弊社品質管理部までお問い合わせお待ちしています。

樹脂加工・プラスチック加工は湯本電機にお任せ下さい。
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