✅ 公差(Tolerance)とは、部品の精度を決める重要な基準!
✅ JIS規格に基づく公差の種類を解説!
✅ 寸法公差・幾何公差の記号を図解付きで紹介!
金属加工や機械設計において、「公差とは?」 という疑問を持つ方も多いのではないでしょうか?
公差を適切に設定することで、部品の機能や組み立て精度を確保しながら、コスト削減 も可能になります。
本記事では、公差の基本概念・JIS規格の種類・寸法公差・幾何公差の記号一覧を詳しく解説 します。
🔹 目次
1. 公差とは?(基本概念)
🔹 公差とは何か?
公差(Tolerance)とは、設計寸法に対して許容される誤差の範囲 を指します。
部品を加工する際、100%の精度で仕上げることは不可能 なため、必要な機能を維持しながら適切な公差を設定する ことが重要です。
✅ 公差を設定するメリット
✔ 部品同士の適合性を確保(スムーズな組み立て)
✔ 製造コストを抑えつつ、品質を維持
✔ 無駄な精度要求を減らし、加工コストを最適化
2. JIS規格における公差の種類
公差は、大きく分けて3つの種類 があります。
🔹 ① 一般公差(JIS B 0405)
特に指定がない場合に適用される公差で、JIS規格に基づいて設定 されます。
寸法範囲(mm) | 公差等級(中級) |
---|---|
0 ~ 3 | ±0.05 |
3 ~ 6 | ±0.1 |
6 ~ 30 | ±0.2 |
30 ~ 120 | ±0.3 |
120 ~ 400 | ±0.5 |
※ 加工精度や用途に応じて「精級」「粗級」などの等級も選択可能です。
🔹 ② 寸法公差(JIS B 0401)
長さ・角度などの寸法に関する公差で、以下の記号を使用します。
公差の種類 | 記号 | 意味 |
---|---|---|
上下限寸法 | 10.00 ± 0.05 | 寸法 10.00 mm に対し、±0.05 mm の誤差を許容 |
最大実体公差 | M | 部品が最大寸法のときに適用される公差 |
最小実体公差 | L | 部品が最小寸法のときに適用される公差 |
③ 幾何公差(JIS B 0021)
形状や位置の誤差を管理するための公差で、GD&T(Geometric Dimensioning and Tolerancing) とも呼ばれます。
幾何公差の種類と記号一覧
種類 | 名称 | 記号 | 意味 | データムの有無 |
---|---|---|---|---|
形状公差 | 真直度 | ⌒ | 理想的な直線に対して、中心線のズレを示す | 不要 |
平面度 | □ | 理想的な平面に対して、表面の凹凸の許容範囲を示す | 不要 | |
真円度 | ○ | 理想的な円に対して、円の凹凸の許容範囲を示す | 不要 | |
円筒度 | ⌭ | 理想的な円筒形状に対して、ゆがみの許容範囲を示す | 不要 | |
姿勢公差 | 平行度 | ∥ | 指定した基準(データム)に対して、どれだけ平行かを示す | 要 |
直角度 | ⊥ | 指定した基準(データム)に対して、どれだけ直角かを示す | 要 | |
傾斜度 | / | 指定した基準(データム)に対して、指定した角度でどれだけ傾いているかを示す | 要 | |
位置公差 | 位置度 | ◎ | 指定した基準(データム)に対して、正しい位置にあるかを示す | 要・不要 |
同軸度 | ⊙ | 基準軸(データム)に対して、軸がどれだけ同一直線上にあるかを示す | 要 | |
同心度 | ◎ | 基準点や軸(データム)に対して、中心点がずれていないかを示す | 要 | |
対称度 | ⇔ | 基準線や基準面(データム)に対して、形状が対称であるかを示す | 要 | |
振れ公差 | 円周振れ | ↻ | ワークを回転させた際の円周の振れを示す | 要 |
全周振れ | ⥀ | ワークを回転させた際の全表面の振れを示す | 要 |
🔹 幾何公差の詳細な説明
① 形状公差(Form Tolerance)
部品の基本的な形状の誤差を管理するための公差です。データム(基準点・基準面)が不要なものが多いです。
- 真直度(Straightness, ⌒):線の曲がりを規制
- 平面度(Flatness, □):平面の歪みを制限
- 真円度(Roundness, ○):円の凹凸を制限
- 円筒度(Cylindricity, ⌭):円筒形状の歪みを管理
② 姿勢公差(Orientation Tolerance)
部品の角度的な姿勢(平行・直角・傾斜)を管理する公差で、データムが必要になります。
- 平行度(Parallelism, ∥):指定された基準に対して平行であることを要求
- 直角度(Perpendicularity, ⊥):基準面や基準線に対して直角であることを保証
- 傾斜度(Angularity, /):指定角度に対してどれだけ傾いているかを管理
③ 位置公差(Location Tolerance)
部品の位置関係や中心軸の精度を管理する公差です。
- 位置度(Position, ◎):穴や軸の位置のずれを管理
- 同軸度(Concentricity, ⊙):基準軸に対する軸の一致度を制御
- 同心度(Coaxiality, ◎):基準点や基準軸に対する中心点のズレを制限
- 対称度(Symmetry, ⇔):指定した基準に対する左右対称性を管理
④ 振れ公差(Runout Tolerance)
部品を回転させたときの振れ(ブレ)を管理する公差です。
- 円周振れ(Circular Runout, ↻):円周上の振れを制御
- 全周振れ(Total Runout, ⥀):回転軸全体の振れを管理
5. 公差の設定方法とコスト削減
🔹 公差設定のポイント
✅ 必要以上に厳しい公差を設定しない(コスト削減)
✅ 機能に応じた最適な公差を選ぶ(品質確保)
✅ 設計段階で公差を最適化し、製造コストを抑える
適切な公差設定を行うことで、コストを削減しながら高品質な製品を作る ことが可能です!
6. Q&A|よくある質問
Q1. 公差を決める基準は?
➡ JIS規格やISO規格を参考に、部品の機能に合わせて決定します。
Q2. 寸法公差と幾何公差の違いは?
➡ 寸法公差は「長さや角度」の誤差、幾何公差は「形状や位置」の誤差を管理します。
Q3. 厳しい公差を設定すると、どんな影響がある?
➡ 加工コストが高くなり、製造時間も長くなるため、必要最低限の公差を設定することが重要です。
7. まとめ|公差管理なら京都機械商事へ!
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