すべてに公差を付ければ、すべてに費用がかかる

多くの図面で最も高くつく記載は、そのほうがプロらしく見えるという理由で誰かが厳しくした普通公差です。公差は品質の尺度ではありません。予算です。必要のない場所に使えば、何も得られないお金になります。

公差の区分と、加工現場での意味

区分	値	必要なこと	適した部位
標準	±0.13 mm	通常の加工、抜き取り検査	外形、逃げ穴、重要でない部位
精密	±0.05 mm	慎重な段取り、頻繁な確認	位置決め部、座ぐり
厳しい	±0.025 mm	ボーリングまたはリーマ、ほとんどの部品を測定	ベアリング穴、ピン、軸のはめあい
非常に厳しい	±0.013 mm	温度管理、全数測定	まれ、根拠が必要

費用が跳ね上がるのは加工ではありません。検査です。標準寸法なら10個に1個の確認で済むかもしれません。厳しい寸法は全数測定になり、その検査時間は、内訳が見えていてもいなくても単価に含まれます。

重要な部位を明示する。 1部品あたり2～3か所が普通です。それ以外は普通公差の注記に任せます。重要部位が3か所指示された図面を読んだ加工会社は、どこに集中すべきかを正確に理解し、それに見合った見積を出します。

寸法ではなく機能に公差を付ける。 ベアリングを入れる穴には穴の公差が必要です。その穴から部品の外側の縁までの距離には、たいてい必要ありません。どれだけ厳しくするかを決める前に、その部位が何をするのかを考えてください。

該当する場合ははめあい記号を使う。 O20 H7は20.00 ±0.01よりはるかに多くの情報を加工会社に伝えます。標準のはめあい方式の穴であること、何が入るのかを加工会社が理解できること、そして確立された加工方法と検査方法があることを示します。

基準のない公差はあいまいです。3つの穴が互いにそろう必要があるなら、重要なのは任意の縁からの位置ではなく、穴同士の相対的な位置です。

基本的な幾何公差の指示だけでも大きな効果があります。

ボルト穴パターンへの位置度公差は、すべての穴に厳しい±寸法を付けるより、たいてい安く保つことができます。はめあいが実際に許容するボーナス公差を加工会社が使えるからです。

熱膨張。 アルミは1 mあたり1°Cでおよそ23 µm伸び縮みし、鋼の約2倍です。長さ300 mmの部品を30°Cで機械から降ろし、20°Cで測定すると、約0.07 mm縮んでいます。厳しい公差では、測定温度を取り決めてください。

応力による変形。 内部応力が解放されることで、機械上では公差内だった部品が1時間後には公差外になることがあります。大型プレートの厳しい公差には、適切な材料と、多くの場合は荒加工、放置、仕上げ加工という手順が必要です。

皮膜による寸法変化。 アルマイトは寸法を変えます。表面処理の前と後のどちらに適用されるかを書いていない公差は、仕様として未完成です。

薄肉。 刃物の力でたわむ壁は、工具が通過した後に戻ってしまうため、いくら払っても厳しい公差を保てません。

指示なき公差は ISO 2768-m による。
重要：穴「A」および「B」O25 H7、同心度 0.02 A-B 以内。
面「C」平面度 0.05 以内。
すべての公差はアルマイト処理後に適用する。

4行です。これで加工会社は、何が重要で何が重要でないか、部位同士がどう関係し、いつ測定するのかを理解できます。この図面は、40の寸法の横に±0.02と書かれた図面より速く、安く見積もられます。

このガイドの数値は以下の資料と照合しています。公表値は試験材の代表的な範囲であり、お客様の部品を保証するものではありません。

公差を指定しないとどうなりますか？

多くの加工会社は普通公差を適用します。切削寸法ではおおよそ±0.13 mmが一般的で、ISO 2768-mに従う会社もあります。どちらかを確認してください。ISO 2768の公差は寸法の大きさによって変わり、大きな寸法には想像以上に広い公差が適用されます。

アルミは鋼より公差を保つのが難しいですか？

ある意味ではそうです。アルミは1度あたりの膨張が鋼の約2倍あるため、機械から降ろした温かい状態で測った部品を検査室で冷えてから測ると、値が変わります。およそ±0.02 mmより厳しい公差では温度管理が必要になり、その分の費用がかかります。

加工会社は実際にどこまで厳しくできますか？

適切な設備を持つ加工会社なら、±0.013 mmは日常的な範囲です。それより厳しくなると、研削、ラッピング、恒温室の領域になります。本当の問題は加工会社がどこまでできるかではなく、お客様の部品にそれが必要かどうかです。

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