減法製造公差のマスターガイド:ISO規格の包括的概要
適切な公差選択はあらゆるエンジニアリングプロジェクトに不可欠です。将来の用途可能性、リードタイム、価格を決定するからです。
設計者とエンジニアは図面仕様に公差を追加し、部品上のフィーチャーのサイズと形状を管理します。しかし、部品のすべてのフィーチャーに公差を追加するのは時間がかかり非効率的です。そのため、特定の標準化された公差値を使用するのが一般的な慣習となっています(CNC加工における公差について詳しく読む)。
ヨーロッパと世界の多くの地域では、これらの値はISO公差規格で定義されています。これらの規格は異なる部品形状の公差値を規定し、さらにクラスとグレードに分かれ、異なる品質レベルを提供します。
公差規格は設計者の作業を軽減します。モデルのすべての形状とフィーチャーの公差を計算する代わりに、望む品質レベルに合致する規格を単純に利用できます。
ヨーロッパで使用される公差規格
公差規格は製造プロセスによって異なります。例えば、ヨーロッパのエンジニアが減法製造(例:CNC加工)で最も一般的に使用する公差規格はISO 2768とISO 286で定義されています。Xometryでは5つのオプションを提供しています。
- ISO 2768 – 精密級(Fine)
- ISO 2768 – 中級(Medium)
- ISO 286 – 等級6(Grade 6)
- ISO 286 – 等級7(Grade 7)
- ISO 286 – 等級8(Grade 8)
ISO 286と2768の主な違いは、ISO 2768が線形寸法と角度寸法の一般公差範囲をカバーするのに対し、ISO 286は円筒と対向平行面(例:軸と穴システム)の一般公差範囲をカバーすることです。設計が両方のフィーチャーを持つ場合、これらの公差規格を並行して使用できます。
以下の表はこれらの公差規格の簡潔な要約です。より詳細な説明は記事後半で提供します。
公差の主な違いの概要:
| 公差規格 | 一般線形公差 | 一般外側半径と面取り高さ公差 | 角度寸法 |
| ISO 2768 – 中級(標準) | ±0.1-2 mm(公称長0.5〜4000mm以上に依存) | ±0.2-1 mm(公称長0.5〜6mm以上に依存) | ±1°-0°5'(公称長10mmまで〜400mm以上に依存) |
| ISO 2768 – 精密級 | ±0.05-5 mm(公称長0.5〜2000mm以上に依存) | ±0.2-1 mm(公称長0.5〜6mm以上に依存) | ±1°-0°5'(公称長10mmまで〜400mm以上に依存) |
| ISO 286 – 等級8 | 標準化公差値範囲:0.014〜0.33 mm(公称サイズ3mmまで〜2500mm以上に依存) | ||
| ISO 286 – 等級7 | 標準化公差値範囲:0.01〜0.21 mm(公称サイズ3mmまで〜2500mm以上に依存) | ||
| ISO 286 – 等級6 | 標準化公差値範囲:0.006〜0.135 mm(公称サイズ3mmまで〜2500mm以上に依存) | ||
ISO 2768
ISO 2768と派生幾何公差規格は、主に機械加工やその他の材料除去プロセスで製造される部品に採用されます。
ISO 2768は以下のフィーチャーを持つ図面にのみ適用されます。これらのフィーチャーが個別にカスタム公差指定を持たない場合に使用されます。
- 線形寸法(外部サイズ、内部サイズ、直径、距離、面取り高さ、半径)
- 角度寸法
- 組立部品の機械加工により生成される線形・角度寸法
線形寸法
| 公称長さ (mm) | 公差クラス値 (mm) | ||
| 以上 | 以下 | 精密級 | 中級 |
| 0.5 | 3 | ±0.05 | ±0.1 |
| 3 | 6 | ±0.05 | ±0.1 |
| 6 | 30 | ±0.1 | ±0.2 |
| 30 | 120 | ±0.15 | ±0.3 |
| 120 | 400 | ±0.2 | ±0.5 |
| 400 | 1000 | ±0.3 | ±0.8 |
| 1000 | 2000 | ±0.5 | ±1.2 |
| 2000 | 4000 | — | ±2.0 |
外側半径と面取り高さ
| 公称長さ (mm) | 公差クラス値 (mm) | ||
| 以上 | 以下 | 精密級 | 中級 |
| 0.5 | 3 | ±0.2 | ±0.2 |
| 3 | 6 | ±0.5 | ±0.5 |
| 6 | 以上 | ±1.0 | ±1.0 |
角度寸法
| 公称サイズ (mm) | 公差クラス値 (°,') | ||
| 以上 | 以下 | 精密級 | 中級 |
| — | 10 | ±1° | ±1° |
| 10 | 50 | ±0°30' | ±0°30' |
| 50 | 120 | ±0°20' | ±0°20' |
| 120 | 400 | ±0°10' | ±0°10' |
| 400 | 以上 | ±0°5' | ±0°5' |
ISO 286
ISO 286は減法製造法に適用され、以下のタイプのフィーチャーの線形サイズに使用する公差を提供します。
- 円筒
- 2つの対向平行面
この公差はこれらのフィーチャーを持つ図面にのみ適用されます。これらのフィーチャーが個別にカスタム公差指定を持たない場合に使用されます。ISO 286規格では3つの品質等級を提供します。等級6(IT6)、等級7(IT7)、等級8(IT8)です。
ISO 286は多数の可能性から汎用目的の標準化された公差クラス選択を提供します。
ISO 286規格によれば、以下の用語が適用されます:
- 公称サイズ: 図面仕様で定義されるフィーチャーのサイズ
- 実測サイズ: 測定により得られるサイズ
- 許容上限サイズ: フィーチャーの許容最大サイズ
- 許容下限サイズ: フィーチャーの許容最小サイズ
- 公差: 許容上限サイズと許容下限サイズの差
| 公称サイズ (mm) | 標準公差等級範囲 | |||
| 以上 | 以下 | IT6 | IT7 | IT8 |
| — | 3 | 0.006 | 0.010 | 0.014 |
| 3 | 6 | 0.008 | 0.012 | 0.018 |
| 6 | 10 | 0.009 | 0.015 | 0.022 |
| 10 | 18 | 0.011 | 0.018 | 0.027 |
| 18 | 30 | 0.013 | 0.021 | 0.033 |
| 30 | 50 | 0.016 | 0.025 | 0.039 |
| 50 | 80 | 0.019 | 0.030 | 0.046 |
| 80 | 180 | 0.022 | 0.035 | 0.054 |
| 120 | 180 | 0.025 | 0.040 | 0.063 |
| 180 | 250 | 0.029 | 0.046 | 0.072 |
| 250 | 315 | 0.032 | 0.052 | 0.081 |
| 315 | 400 | 0.036 | 0.057 | 0.089 |
| 400 | 500 | 0.040 | 0.063 | 0.097 |
| 500 | 630 | 0.044 | 0.070 | 0.110 |
| 630 | 800 | 0.050 | 0.080 | 0.125 |
| 800 | 1000 | 0.056 | 0.090 | 0.140 |
| 1000 | 1250 | 0.066 | 0.105 | 0.165 |
| 1250 | 1600 | 0.078 | 0.125 | 0.195 |
| 1600 | 2000 | 0.092 | 0.150 | 0.230 |
| 2000 | 2500 | 0.110 | 0.175 | 0.280 |
| 2500 | 3150 | 0.135 | 0.210 | 0.330 |
同等の米国規格
ヨーロッパで適用される公差規格(ISO)には米国の対応規格(ASME)があります。ISOとASME公差規格にはいくつかの違いがあります。
以下の表はヨーロッパ公差規格の一部の同等米国規格を示しています。
| 規格 | ISO 2768 (精密級) | ISO 2768 (中級) | ISO 286 等級6 | ISO 286 等級7 | ISO 286 等級8 |
| 同等米国規格 | — | — | ASME B4.1 等級6 | ASME B4.1 等級7 | ASME B4.1 等級8 |
結論
これらの公差規格はカスタム公差指定の代わりに使用されます。CNC加工用モデルをインスタント見積プラットフォームにアップロードし、上記5つのクラスと等級から一つを選択してください。部品にカスタム公差が必要な場合、必要な部品図面もアップロードする必要があります。
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