公差は、部品が設計仕様を満たし、適切に組み立てられることを保証するために非常に重要です。この概念をよりよく理解していただくために、部品製造のケースをご紹介します。
直径50mm、長さ100mmの中実円筒形シャフトを50本製造するとします。これらのシャフトは、別の部品の穴にはめ込むためのもので、穴の直径を正確に合わせる必要があります。設計図によると、シャフトの直径は50mm、長さは100mmです。
完成したロッドを測定すると、次のような結果が得られるかもしれない:
- Ø52.5mm
- Ø47.8mm
- Ø50.2mm
- Ø49.9mm
これらの測定結果から、実際の直径の範囲は47.8mmから52.5mmであることがわかる。
これらの逸脱は許されるのか?
この時点で、これらのサイズ偏差は許容範囲なのか、それともこれらの部品を不合格にしてサプライヤーに作り直しを依頼すべきなのか、悩むかもしれません。
答えは 工学公差 使用している規格。エンジニアリング図面がISO 2768規格に基づく公差を定義している場合、これらの測定値が許容範囲内にあるかどうかを確認することができます。例えば、設計にISO 2768-m規格を使用している場合、表を調べると、シャフトの直径が30~120mmの場合の公差は±0.3mmとなっています。加工シャフトの直径の許容範囲は49.7mm~50.3mmです。この場合、Ø47.8mmとØ52.5mmは許容範囲外となり、サプライヤーに作り直しを求める権利があります。
再び、シャフトを穴に取り付けるとし、穴の基本サイズは50.5mmと仮定する(一定のクリアランスフィットを考慮)。ISO2768-m規格では、穴の公差は0.3mm、つまり加工穴径の許容範囲は50.2mmから50.8mmです。
シャフトと穴の嵌め合い時のクリアランスは、最大1.1mm、最小-0.1mm(クリアランスがマイナスであることを示す。 プレスフィット).この適合は、高精度を必要としないが、ある程度の組み立ての柔軟性を必要とする用途に対応できる。
ISO2768とは?
ISO2768は、国際標準化機構(ISO)が開発した規格で、機械部品や製品の公差要件、特に設計図面に個別に規定されていない寸法や幾何公差を規定する。ISO2768は、急速な工業化が進んだ20世紀半ばに誕生した。当時、国や地域によって公差の定義や適用が異なっていたため、国際貿易における部品の互換性や互換性の問題が生じていました。このような問題に対処するため、ISOは世界の製造業に統一された仕様を提供することを目指し、機械分野のグローバルな標準化活動を開始した。ISO 2768は1989年に最初に発行され、その後数回の改訂と改良を経て現在に至っている。以下はその主なバージョンである:
ISO 2768:1989: ISO 2768の最初のバージョンで、主に機械工学分野の一般的な寸法公差と幾何公差の規格を提供し、公差要件の世界的な統一に貢献している。
ISO 2768-1:2003およびISO 2768-2:2003: 2003年、ISO2768は最初の改訂を行い、内容の一部を更新し、公差クラスの定義を改善し、異なるタイプの公差(寸法公差と幾何公差)の区別を明確にした。このバージョンでは、異なる材料や製造方法への適用性をさらに明確にし、柔軟性を高めている。
ISO 2768-1:2016およびISO 2768-2:2016: ISO 2768の2016年の改訂は、さらなる重要な更新をもたらした。今回の改訂では、規格のいくつかの条項が洗練され、公差クラスの明確性と適用性が改善された。具体的には、公差範囲と幾何公差の分類がさらに洗練され、最新の製造技術とより高い精度要件によりよく対応するために規格が更新された。
ISO 2768 mkとは?
ISO2768のMとKは2つの公差クラスを表し、それぞれISO2768-1とISO2768-2規格の公差クラスに由来する。
ISO 2768は2つの部分に分かれている:ISO 2768-1とISO 2768-2である。ISO 2768-1では、4つの公差クラスが定義されています:F(Fine)、M(Medium)、C(Coarse)、V(Very Coarse)です。一方、ISO 2768-2には3つの公差クラスがあります:部品に特定の公差が表示されていない場合、公差範囲は通常ISO 2768に従って決定されます。このうち、MとKの公差クラスが最も一般的に使用されています。
ISO2768-1: リニアおよび角度寸法
ISO2768-1は、個々の公差を表示しない、直線および角度寸法の一般公差を表しています。ISO2768-1は、外径寸法、内径寸法、段差寸法、直径、半径、距離、外径半径、破断端の面取り高さなどの直線寸法と角度寸法を示しています。この規格は、3つの異なるクラスの一般公差について述べています: F - 細目、M - 中目、C - 粗目、V - 極粗目です。
表1 - 直線寸法
公称長さ mm | F(ファイン) | m(ミディアム) | c(粗い) | v(非常に粗い) |
0.5から3 | ±0.05 | ±0.1 | ±0.2 | - |
3人以上6人以下 | ±0.05 | ±0.1 | ±0.3 | ±0.5 |
6歳以上 30歳以下 | ±0.1 | ±0.2 | ±0.5 | ±1.0 |
30歳以上 120歳以下 | ±0.15 | ±0.3 | ±0.8 | ±1.5 |
120人以上 400人以下 | ±0.2 | ±0.5 | ±1.2 | ±2.5 |
400人以上 1000人以下 | ±0.3 | ±0.8 | ±2.0 | ±4.0 |
1000以上 2000以下 | ±0.5 | ±1.2 | ±3.0 | ±6.0 |
2000人以上 4000人以下 | - | ±2.0 | ±4.0 | ±8.0 |
公称寸法が0.5mm以下の場合は、その偏差を公称寸法の隣に表示する。
表2 - 外部半径と面取り高さ
公称長さ mm | F(ファイン) | m(ミディアム) | c(粗い) | v(非常に粗い) |
0.5から3 | ±0.2 | ±0.2 | ±0.4 | ±0.4 |
3人以上6人以下 | ±0.5 | ±0.5 | ±1.0 | ±1.0 |
6歳以上 | ±1.0 | ±1.0 | ±2.0 | ±2.0 |
公称寸法が0.5mm以下の場合は、その偏差を公称寸法の隣に表示する。
表3 - 角度寸法
公称長さ mm | F(ファイン) | m(ミディアム) | c(粗い) | v(非常に粗い) |
最大10 | ±1º | ±1º | ±1º30′ | ±3º |
10以上 50以下 | ±0º30′ | ±0º30′ | ±1º | ±2º |
50歳以上 120歳以下 | ±0º20′ | ±0º20′ | ±0º30′ | ±1º |
120人以上 400人以下 | ±0º10′ | ±0º10′ | ±0º15′ | ±0º30′ |
400以上 | ±0º5′ | ±0º5′ | ±0º10′ | ±0º20′ |
ISO2768-2: フィーチャーの幾何公差
ISO 2768-2は、公差が書かれていない形状の幾何公差に関するものです。平坦度、真直度、円筒度、円形度の一般的な幾何公差の範囲を示しています。この規格には、H、K、Lと呼ばれる3種類の公差があります:
表4 - 真直度と平坦度の一般公差
公称長さ mm | H(クラス) | K(クラス) | L(クラス) |
最大10 | 0.02 | 0.05 | 0.1 |
10以上30未満 | 0.05 | 0.1 | 0.2 |
30以上100以下 | 0.1 | 0.2 | 0.4 |
100以上300未満 | 0.2 | 0.4 | 0.8 |
300以上1000以下 | 0.3 | 0.6 | 1.2 |
1000以上3000未満 | 0.4 | 0.8 | 1.6 |
表5 - 垂直度に関する一般公差
公称長さ mm | H(クラス) | K(クラス) | L(クラス) |
最大100 | 0.2 | 0.4 | 0.6 |
100以上300未満 | 0.3 | 0.6 | 1.0 |
300以上1000以下 | 0.4 | 0.8 | 1.5 |
1000以上3000未満 | 0.5 | 1.0 | 2.0 |
表6-対称性に関する一般公差
呼び長さの範囲(mm | H(クラス) | K(クラス) | L(クラス) |
最大100 | 0.5 | 0.6 | 0.6 |
100以上300未満 | 0.5 | 0.6 | 1.0 |
300以上1000以下 | 0.5 | 0.8 | 1.5 |
1000以上3000未満 | 0.5 | 1.0 | 2.0 |
表7-円形ランアウトの一般公差
許容範囲クラス | H | K | L |
呼び長さの範囲(mm | 0.1 | 0.2 | 0.5 |
結論
まとめると、ISO2768規格は製造業に公差仕様の統一システムを提供するものである。この規格は、部品製造の精度を向上させるだけでなく、製造工程における誤差を減らし、適切な適合と高品質の最終組立を保証します。
部品に要求される公差は、その部品の使用目的や具体的な用途のニーズによって異なります。適切な公差レベルを決定する際には、材料の種類、製造工程、コストなどの要素を考慮する必要があります。例えば、お客様のプロジェクトが高精度と厳しい公差を要求する場合、 CNC加工サービス は素晴らしい選択です。CNCマシンは、その卓越した精度で知られており、通常±0.001″から±0.0001″の範囲で、非常に厳しい公差で部品を製造することができます。