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幾何公差とは寸法を制御するものが 「寸法公差」 であるのに対して、 形状を制御するものを 「幾何公差」 といいます。
例えば下図のように 「円の寸法公差」 のみ規定した場合、公差の範囲でゆがんでいたり、中心がずれていたりしても寸法公差の基準は満たしています。「まんまるさ」 である真円を守らせるためには幾何公差で「真円度」を規定する必要あります。
幾何公差の「幾何」は英語で「ジオメトリー」のことであり、三角形・方形・菱形・多角形・円形などの図形や空間の性質のことです。
幾何公差には 「単独形体」 と 「関連形体」 の大きく2つに分類されます。
単独形体は先ほどの真円度のように その形状自体に指定できるもの です。
機械部品は加工機などにより製作されます。製作する過程において様々な誤差が発生します。その誤差の許せる範囲が幾何公差です。一般的に幾何公差を指定する図面は少ないです。なぜなら幾何公差を入れなくてもある程度満足できるレベルのものが仕上がってくるからです。
しかし、精度が要求される部品の場合、幾何公差を指定した方が望ましいです。
幾何公差を指定するには、「加工の知識」 と 「測定の知識」が必要です。なぜなら、どのように加工して、どのように測定するのかを指定するのが幾何公差だからです。
加工や測定の知識といっても、専門的な知識は必要ありません。加工であれば旋盤やフライス盤の加工方法を理解したり、測定器であれば、ハイトゲージや真円度測定器などの測り方を理解しておけば良いです。
幾何公差の種類
幾何公差は、先ほど解説した「単独形状」と「関連形状」の2つに対して、「形状」,「姿勢」,「位置」,「振れ」の大きく4種類に分類されます。
※1 データムの有無
幾何公差の記入枠
幾何公差を図面に記入する際はルールがあります。長方形の枠内に必要な情報を記入します。
左の枠内には幾何公差の記号を記入します。
例えば、真円度を指定する場合、下図のように幾何公差を記入します。
真円度は単独形体なので右側のデータム記号は不要です。
直角度のように相手との関連公差を指示するときには基準となる面や線が必要となります。
データムの優先順位
下図は位置度を示す幾何公差の記入例です。この例では穴の中心位置をAとBの2箇所から規定しています。2箇所以上の指定がある場合は、優先する順番に左から入れていきます。
この場合、穴の中心はΦ0.08の幾何公差域に存在しなければなりません。(赤い点線枠内)
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