第3回のテーマは「幾何公差の“目的”とは何か?」だ。公開[土橋美博/飯沼ゲージ製作所,MONOist]幾何公差の“目的”とは何か?前回は、JIS規格(日本工業規格)の側面から「幾何公差とは何か?」について解説しました。今回はもう一歩掘り下げて「幾何公差の“目的”とは何か?」をテーマに解説を進めたいと思います。「寸法」と「幾何」の違いとは?設計の成果物である2次元図面や3次元図面には、「正しい形を伝える」という目的があります。前回、「形体」と「サイズ形体」について解説しましたが、サイズだけで示すものにはどうしても“曖昧さ”が残ってしまいます。サイズ形体(大きさ寸法や角度寸法によって定義される形体)のみでモノの形(ありさま)を示した場合、その図面には“曖昧さ”が含まれてしまうということです。この図面を用いて加工を施す場合はどうなるでしょうか。残念ながら、図面に示されたサイズ形体が“理論的に正しい形”であったとしても、加工工程で「バラツキ」が生じてしまいます。バラツキの要因バラツキの話題が出てきたので、ここで「バラツキの要因」について振り返ってみたいと思います。バラツキの要因(4M)についてバラツキの要因として「4M」があります(図2)。設計者=作業者とすると、“曖昧さ”を残す設計も“バラツキ”を生じさせている要因といえますが、加工工程ではバラツキの要因となる4Mが全て含まれます。当然のことながら、このバラツキを管理するために「サイズ形体を決める寸法に対する“許容値”」、すなわち「サイズ公差」が設計者によって設定されますが、これだけでは“理論的に正しい形”を加工することはできません。測定工程でも“理論的に正しい形”をサイズ公差だけから測定することは不可能です。測定方法について考えてみましょう。Plate)などがあります。その精度や測定範囲は“まちまち”ですが、共通点もあります。これらはいずれも対象物上の2点の距離や角度、対象物を置いた基準面からの2点の距離を測定しているにすぎず、必ずしも“正しい形体”を捉えているとはいえません。続いて、JIS規格を参考に「寸法とは何か?」について、その定義を確認してみましょう。Size決められた単位、方法で表した大きさ寸法このように寸法(サイズ)に関しては、測定者視点でいえば、測定機器を使えば簡単に求めることができます。設計者視点でも、設計者がサイズを設定する際、強度上必要な寸法(例えば、厚さ○○mm)として最適なサイズを設定することは難しいわけではありません。板厚20[mm]、許容値±0.2[mm]で、部品機能を満足させるものがあったとして、併せて図3のような3次元図面が設計者から示されたとします。設計者の意図この形体を基に、加工担当者が部品の加工を行い、ノギスを使用して2点間を測定しました。その結果、板厚20[mm]、許容値±0.2[mm]にしっかりと収まっていることが分かりました。何ら問題ないように思えますが、設計者が意図していたものと、加工した実物とでは大きな違いがあったのです。板厚はどこの部分で測定しても20±0.2[mm]だと考えていたらどうでしょうか。実際に設計者が作成した3次元図面を見てみると、そこには“曖昧さ”が残っており、「平面のレベルを示すもの」「平行のレベルを示すもの」が欠落しています......。これでは加工担当者が“正しい形体”を捉えることはできません。1つ、このような円柱の例も紹介しておきましょう。少々大げさに思われるかもしれませんが、“曖昧さ”があるとこのようなことも起こり得ます。SNSFacebookXITmediaはアイティメディア株式会社の登録商標です。