工学公差とは何ですか？-定義とタイプ

機械工学では、公差は割り当てられた寸法からの許容偏差を設定します。公差を使用すると、特に大規模なアセンブリの一部である場合に、最終製品をすぐに使用できるようになります。

重要な領域に許容誤差を設定しないと、各製造方法にはある程度の不正確さが伴うため、設計意図に従って部品が使用できなくなる可能性があります。

ただし、適切な許容誤差を特定することで、製造会社は製造プロセスのいくつかの特定のポイントにもっと注意を払って取り組むことができます。これは、完全に嵌合する部品と金属くずの違いになる可能性があります。

エンジニアリングの公差とは何ですか？

工学公差は、基本測定値に由来する測定値の許容変動です。

公差は多くの異なるユニットに適用できます。たとえば、作業条件には、温度（°C）、湿度（g / m3）などの公差がある場合があります。機械工学では、主に、直線、角度、およびその他の物理的寸法に適用される公差について話します。

ただし、単位に関係なく、許容値は基点（公称値）からの許容可能な測定範囲を示します。 3.5mmの小石を2.5mmの小石から分離するためのふるいを設計しているとしましょう。小さい小石を穴から落とし、大きい小石をふるいにかけたままにします。

大きな岩片のサイズは3.3mmから3.7mmの間で異なります。小さいものは2.3〜2.7mmの範囲です。小さい方だけが実際に穴から落ち、大きい方はふるいにかけたままにするために、穴の直径の公称値を2.8mmに設定できます。同時に、製造精度は、2.6mmにいくつかの穴ができることを意味します。

下限-0mmと上限+0.3mmを追加すると、すべての穴の直径が2.8〜3.1mmになることが保証されます。

重要なポイント

工学公差は、以下の許容限界または変動限界です。

• 物理的寸法;
• 材料、製造物、システム、またはサービスの測定値または物理的特性。
• その他の測定値（温度、湿度など）。
• エンジニアリングと安全性において、物理的な距離またはスペース（許容誤差）。たとえば、トラック（ローリー）、橋の下の列車またはボート、トンネル内の列車（構造限界および車両限界を参照）。
• 機械工学では、ボルトとナットまたは穴の間のスペースなど。

寸法、特性、または条件は、システム、機械、構造などの機能に大きな影響を与えることなく、ある程度の変動がある場合があります。許容範囲を超える変動（たとえば、温度が高すぎる、または低すぎる）は、準拠していない、拒否されたと言われます、または許容範囲を超えています。

公差を設定する際の考慮事項

主な関心事は、他の要因やプロセスの結果に影響を与えることなく、許容範囲がどれだけ広いかを判断することです。これは、科学的原理、工学的知識、および専門的な経験を使用して行うことができます。実験計画法は、公差の影響を調査するのに非常に役立ちます。実験計画法、正式な工学的評価などです。

仕様のエンジニアリング公差の適切なセットは、それ自体では、それらの公差への準拠が達成されることを意味するものではありません。製品の実際の生産（またはシステムの操作）には、入力と出力の固有の変動が含まれます。

測定誤差と統計の不確かさもすべての測定に存在します。正規分布では、測定値の裾は、プロセス平均からのプラスマイナス3標準偏差をはるかに超えて広がる可能性があります。片方（または両方）の尾のかなりの部分が、指定された許容範囲を超えて伸びている可能性があります。

システム、材料、および製品の処理能力は、指定された工学公差と互換性がある必要があります。プロセス管理が実施されている必要があり、総合品質管理などの効果的な品質管理システムは、実際の生産を望ましい許容範囲内に維持する必要があります。

工程能力指数は、公差と実際に測定された生産量との関係を示すために使用されます。

許容範囲の選択は、意図された統計的サンプリング計画と、許容品質レベルなどのその特性によっても影響を受けます。これは、公差が非常に厳格でなければならないか（100％適合性の高い信頼性）、または公差外のわずかな割合が許容できる場合があるかどうかの問題に関連しています。

公差の種類

現在、記号の数によって14種類の幾何公差があり、分類に基づいて15種類あります。

これらは、フォーム公差、方向公差、位置公差、および振れ公差にグループ化され、すべての形状を示すために使用できます。

以下は、測定で使用される3種類の公差です。

• 一方的な公差
• 両側公差
• 複合公差。

1。一方的な公差

図に示すように、2つの限界寸法が公称サイズより上にある場合、または公称サイズよりも下にある場合、公差は片側であると言われます。

2。二国間公差

2限界寸法が公称サイズの上下にある場合、公差は両側であると言われます。

3。複合公差

複合公差は、確立された公差によって決定されます。つまり、複数のタイプの公差の組み合わせは複合公差と呼ばれ、さまざまなタイプの公差は角度、横方向などです。

例：図では、寸法の公差/はL、h、およびθの公差に依存しています。 「l」に対するこの複合公差は、これら3つの公差の複合効果です。 「l」の最小公差は、L-b、θ+ ∝、およびh+cに対応します。

よくある質問。