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寸法公差についての解釈と加工方法
- 図面における寸法公差の入れ方について、±と０～＋の表記の違いがある場合、加工方法は異なると言えます。通常、±で表記された場合は、呼び寸法の大小どちらにもばらつきが許容されることを意味します。一方、０～＋の表記の場合は、マイナス側へのずれが致命的な時に注意が必要とされます。
- 加工する側の視点から考えると、通常、機械の精度にも±の公差があるため、公差範囲の真中を狙って加工するのが一般的です。しかし、０～＋の表記の場合は、＋側を狙って加工するような注意が必要とされます。
- 公差の入れ方には明確な決まりはありませんが、図面において適切な表記を行うことが重要です。設計者や加工する側とのコミュニケーションをしっかりと行い、寸法公差の解釈と加工方法について意思疎通を図ることが大切です。
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以前某電機メーカーに勤めていました。そこでの考えでいくと通常図面は”設計図”として扱われ、量産する際に生産技術にて”加工図”が起こされます。加工図は公差の中心を狙う物です。設計図は設計者の意図を反映させるもので、他の方で回答が既出なのでここでは述べません。私が困ったのが、金型を発注する際、外注にＤＸＦ・ＩＧＥＳでデータを渡すとそのデータが使えないとよく言われました。作図する際、全ての寸法を公差の中央値にしているわけでなく、設計思想を考慮した寸法で描くので、それを中央値で作図し直す必要があるとのこと。最近は特にＣＡＤデータで運用されるケースが多いと思うので、その点を注意しないと、もらったデータ通り加工するとうまくいかないといったことになりがちです。
ご質問の内容は良くある疑問だと思いますが、ご質問の寸法標記の違いは設計図面と加工図面の違いだと考えています。設計意図の表現と、加工意図の表現です。設計者が設計において描く図面と、加工用の図面は本来異なるはずです。 例えば勘合部分の設計の場合に、10mm基準で組立後のクリアランスを最低でも0.1欲しいと思えば、 一方を10 +0.1/+0.2、他方を10 0/-0.1とします。 このように標記することで、「最低クリアランスは0.1」とすぐに知ることができます。しかもそれぞれがマイナス、プラス方向の公差に明確になっているので「勘合寸法の大小関係の間違い」を防げます。設計後の寸法チェックの時に、設計思想を思い出す、又は第３者が容易に検図できます。 しかし加工者の方は、この図面から、 ?基本的には公差範囲のセンターを狙う。 加工ばらつきによるリスクを最小限にするため。 ?後で修正が可能なように狙い寸法を決める。 例えば、軸径なら大きめ、穴径なら小さめを狙う。 ?他の要因を想定した予測に基づく寸法を狙う。 熱処理や経年変化を予め考慮。 と言うようなことを考えなければなりません。 ?の例で言うと、 一方を10.15 ﾌﾟﾗﾏｲ0.05、他方を9.05 ﾌﾟﾗﾏｲ0.05となります。 このように本来は、設計図面から上記要因に基づく製作図面を新たに描いてから、加工するべきですが、時間的制約から現実には両図面が混在しています。 上記説明の下から３行目、 9.05 ﾌﾟﾗﾏｲ0.05 は 9.95 ﾌﾟﾗﾏｲ0.05 の間違いでしたので、訂正致します。 すみません。
あまり関係ないことですが・・・ 私が加工している軸や、穴にはｈ（Ｈ）7、6やｊｓ6、といったＪＩＳ規格の公差が入っています。 汎用旋盤で単品の加工をするときにｈ7公差でΦ20でＬ＝100とかいうのがあります。はっきり言って加工困難です、旋盤のベットのテーパー、芯押し台のふれ、送り中の切削抵抗による逃げ・・・・。 なので20＋0．01程度大きめに加工をしテーパーをなおしながらペーパーをかけます。20ピッチくらいでマイクロで測って目標は－0．005です。 基本的に軸であれば公差の大きい方をねらい、穴であれば小さい方をねらっています。（現場からは入りにくといったクレームは受けたことはありません）面取りのバリが残っていて入らないことはありました。 ただ、ｊｓについては一応どちら気味がいいのかは確認しています。 あなたの解釈で問題ないと思いますが聞くことが出来るのであれば確認するようにした方がいいと思います。会話も信頼関係を築く上では重要です。
一品物では、穴は小さめ、軸は大きめに加工される場合があります。例えば0/+0.2の穴なら、加工中に測定してみて0になったら、それ以上拡げなくても公差内に入っているので止めてしまいます。+0.2狙いだと、削りすぎたらオシャカです。 量産物だと、工具の摩耗を考えて、例えば穴なら最大の方からスタートして、最小になったら工具を替えるとかします。 つまり必ずしも中央狙いというものではないでしょう。 公差の記載方法(思想)については回答(5)の方の意見に同感です。 補足としては、CAD設計の場合、はめあいの軸と穴の絵を両方同じ径で描くことが多いと思うので、ばらす時公差値のみ変えるという描き方になるでしょうし、取り付け穴ピッチなどは±で入れるようになるのが自然だと思います。 さらに蛇足ですが、+0/+0.02などという書き方で、絶対マイナスは駄目ということを表現している会社もあるそうです。製図法にはありませんが、加工者と合意がとれているならいいのかもしれません(私は嫌ですが)。
多少のダコンがついても公差内になるように穴はプラスめ、 軸はマイナスめに加工するということを、昔教えてもらいました。 穴径で０．０１～０．０５と書くのは設計時に中央値を計算するのが面倒だからと言うこともありますが、基準に対して０．０１の最小隙間で加工のために０．０４余裕をもたせた。理想的な隙間は０．０３等という事がわかるので加工者にとってもよいと思います。図面から多くの情報が読み取れるのはいいことです 穴位置などは通常、１０±０．０２と書きます、それが１０＋０．０１＋０．０５とかいてあるとなんでこのような書き方をしたんだろうと考え込んでしまいます。で、とりあえず１０．０３で加工します
図面は設計意図を明確に示すもので、加工者は図面から製作方法手順を 判断します。もし、貴方が設計者であれば意図を示す明確な公差値を 記載するべきで、公差値に関して加工法まで意識した記載方法は設計の 手法としては薦められません。 当方は例えば５０＋0.05/＋0.01 のような記載をします。 (この場合は50.01～50.05間を指示） 公差範囲の真中を狙って50.03+-0.2のような記載は設計の邪魔になる 事が多いので行いません。
加工屋は基本的に公差の真ん中を狙うと思って良いと思います 先輩には「一般的な嵌め合いでは穴は公差内で大きめに、軸は小さめに」とも教えられました 良いか悪いかは別として組立部門からの文句（入りにくい）を言われないようにする知恵なのでしょうね 公差内であればOK！と胸を張る加工やさんもいます ですから寸法にねらいが有る場合、明確に分かる表現方法が良いと思います 例えば＋側ねらいなら１０ ０～＋０．０５でなく １０ ＋０．０１～＋０．０５と表記すると設計者の言いたいことが伝わり易いと思います
私共の経験からで、該当するかどうかわかりませんが。 ＪＩＳ規格で○○○ｍｍプラスマイナス2.0ｍｍという寸法と○○○ｍｍ以上という寸法規格があり､プラスマイナスの寸法には中心値を狙って社内規格はその1/2程度のプラスマイナス1.0ｍｍといった公差にして3シグマを狙います｡ 以上などの規定の場合は社内規格ではバラツキの範囲を把握して、また材料コストを考えて例えば○○○+1ｍｍを製品寸法として○○1ｍｍプラスマイナス1.0ｍｍといった基準にします。最悪でも以下にはならないように設定するといったことをやっています｡ 矛盾した公差が世の中に多くあります｡鋼材などもプラスマイナスの交差があれば必ずマイナスの範囲で管理している為、1.2ｍｍの鋼鈑なら絶対に1.2ｍｍありません。それだけの品質管理が出来るなら皆さんのおっしゃるマイナスは認めないとか、公差の幅を小さくするべきだと思います｡ガソリンなどの計量機の公差も同様です｡カウンターで3000Ｌ販売したらタンクに150Ｌ残るようになります。絶対に150Ｌ足らなくなるような計量機は作らないわけです。 そもそもバラツキとか品質管理といった話の主役は誰なのかと思います｡
「加工する方から考えれば、通常、機械の精度にも±の公差があると思いますので、公差範囲の真中を狙って加工するのではないかと思います。 この解釈は合っていますか？」 この解釈で合っていると思います。 基本的には設計者はこのことを頭に入れて公差を記入すれ加工者は間違えないと思います。 ただ、基準を明確にしておけば、加工者の感覚でちょうどいい加工をしてくれるときもあると思います。 参考になれば幸いです。
設計者では無く加工者ですが・・・。 おっしゃる二つはたしかに数値としては同じ結果になるかもしれませんが、設計から見ても加工側から見ても、この二つの公差の持つ「意味」（用途）が異なってくるのでは無いかと思います。 加工者が公差の真ん中を狙うと言う事についてはおっしゃる通りかと思います。（ケースバイケースで違う場合もあります）
