機械加工の公差|定義、種類

Ngày đăng: 2023/12/12 4:28:27 PM | 38 Lượt Xem

機械加工の公差は、加工プロセスの精度を制御する上で重要な役割を果たしています。この記事では、機械加工の公差の概念、その重要性、および異なる産業への影響について話しましょう。 

1. 機械加工の公差とは?

機械加工の公差、通常は単に「公差」と呼ばれるものは、部品または製品の名目寸法や正確な寸法からの許容差を指します。本質的には、公差は部品の物理的な特性が変化してもその機能に影響を与えない許容寸法の範囲を定義します。これらの公差は、製造プロセスの固有の制約を解き、部品が予定通りに正確に合うように、かつ適切に機能するように確保するために設定されます。

通常、公差は技術図面や設計図によって指定され、記号、数値、および注釈を組み合わせて表現されます。これらは多くの異なるパラメーターを含み、寸法(長さ、幅、高さ)、形状、方向(角度)、および位置などが含まれます。明確な公差を定義することにより、製造業者やエンジニアは品質管理の基準を確立し、一貫性のある製造および組み立てを可能にします。

2. 機械加工の公差の重要性

2.1. 部品が交換できる可能 

加工公差は、異なるバッチまたは異なるメーカーによって生産された部品がスムーズに連携できるようにすることを確保します。これは特に、自動車および航空宇宙などの産業において重要です。これらの産業では、部品が交換可能であることが修理や保守に必要です。

2.2. 適切性・機能の確保 

公差は、機械システムを正しく組み立てる上で欠かせない要素です。部品が互いに適切に嵌合し、最小限の隙間や抵抗があると、その結果として機能性があり、信頼性の高い製品が得られます。逆に、規定の公差を大きく超える偏差は、最適な性能を下回るか、最悪の場合は故障につながる可能性があります。

2.3. コスト効率 

加工公差は生産コストに影響を与えます。通常、厳密な公差はより精密な加工プロセスを必要とし、これが生産時間と材料の無駄を増加させる可能性があります。精度とコスト効率のバランスは、製造において考慮すべき重要な要素です。

2.4. 品質管理

加工公差は品質管理の重要な側面です。公差は製造プロセスの中での偏差を特定し、修正するのに役立ち、部品が常に性能と安全基準を満たすことを確保します。

3. 機械加工の公差の種類

製造された部品の寸法、形状、およびその他の特性に対する受け入れ可能なズレを決定するために、一般的に機械加工公差のいくつかの種類が使用されます。以下に一般的な機械加工の公差があります。

3.1. 寸法公差

寸法公差は最も基本的な公差の種類であり、長さ、幅、高さ、および直径など、線形寸法において受け入れ可能な変動範囲を指定します。例えば、長さが100 mmで寸法公差が±0.1 mmの部品の場合、許容範囲は99.9 mmから100.1 mmまでとなります。

3.2. 幾何公差

幾何公差は、部品上の特徴の形状、方向、および位置を制御するために使用されます。これには、ズレを許容するための詳細な情報を提供する標識と修正工具が含まれています。

例:

  • 真直度:指定された公差範囲内で機能が直線であることを確保します。
  • 円形度:オブジェクトがそれぞれの中心に対して指定された公差範囲内で円形であることを確保します。
  • 平行度: 二つまたはそれ以上の表面が指定された公差範囲内で平行であることを確保します。
  • 直角度: 二つの表面が指定された公差範囲内で直角であることを確保します。
  • 同軸度: 二つまたはそれ以上のオブジェクトが指定された公差範囲内で共通の軸を持つことを確保します。
  • 位置: オブジェクトの中心に対して指定された公差範囲内で設定された位置からのズレを指定します。通常、指定された基準点を使用します。

3.3. 角度寸法の公差 

角度寸法の公差は、表面間の角度のズレを管理するために受け入れ可能な範囲を指します。

例えば、角度寸法の公差は、穴の方向が参照面に対してどれだけずれていても受け入れ可能なかを定義できます。

3.4. 構成の公差

構成の公差は、指定された基準に沿った横断面形状内で許容される変異を定義します。この種の公差は通常、基本的な寸法公差だけでは制御できない複雑な形状に使用されます。

3.5. 対称度公差 

対称度公差は、ある特定の軸または平面を中心にして対称的に配置されたオブジェクトを確保するものです。これはデザインのバランスを確保するために非常に重要です。そして、同心度の公差は、幾何学的な公差の同心性と同様であり、二つのオブジェクトが特定の許容差範囲内で共通の中心軸を持つことを確保します。

3.6. 表面仕上げ公差

表面仕上げ公差は、表面の構造または粗さに対する変更を指定します。この種の公差は、密閉性、摩擦または適切な美観を確保するために非常に重要です。

3.7. 材料特性公差

特定の材料特性、例えば、硬さや強度などが非常に重要な場合、公差は材料の特性が特定の要件を満たすように確保されるように設定されることがあります。

機械加工の公差は製造プロセスで欠かせない要素です。この公差の程度はプロジェクトによって異なりますが、ほとんどの場合、これらの値が完全に無視されることはありません。したがって、上記の情報の重要性を考慮することは、皆様のプロジェクトのコストを節約し、より高品質な結果につながる可能性があると思います。

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