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» 2020年01月07日 10時00分 公開

産機設計者が解説「公差計算・公差解析」(11):データムを必要とする幾何公差【その4】〜姿勢公差の輪郭度〜 (1/3)

機械メーカーで機械設計者として長年従事し、現在は3D CAD運用や公差設計/解析を推進する筆者が公差計算や公差解析、幾何公差について解説する連載。第11回はデータムを必要とする幾何公差をテーマに、姿勢公差の輪郭度について取り上げる。

[土橋美博/飯沼ゲージ製作所,MONOist]

 「データム(Datum)」を必要とする姿勢公差の5つの幾何公差のうち、今回は「輪郭度」について取り上げます。

1−4.輪郭度(Profile)

 輪郭度の定義を「JIS B 0621:1984 幾何偏差の定義及び表示」(以下、JIS)で確認してみると、輪郭度には「線の輪郭度」と「面の輪郭度」があることが分かります。ちなみに、“データムに関連しない線の輪郭度”については、以前解説した通りです。

1−4−1.線の輪郭度(Profile of a line)

  • 公差域の定義(JIS原文、以下同様)
     理論的に正確な寸法によって定められた幾何学的に正しい輪郭(以下、幾何学的輪郭という)からの線の輪郭の狂いの大きさをいう。なお、データムに関連する場合と関連しない場合とがある。

補足説明:

線の輪郭度は、曲面を構成する線要素(輪郭線)のバラつきを2次元の平面的な公差域で規制します。例えば、「意匠面(デザイン)などの曲面が、設計者の意図した通りにできているか」を指示する際に使用されます。指定の曲面を切断した断面の線が、公差域に含まれている必要があります。


 線の輪郭度は、理論的に正確な寸法によって定められた幾何学的輪郭線(Kr)上に中心を持つ同一の直径の幾何学的円の2つの包絡線で、その線の輪郭(K)を挟んだときの、2包絡線の間隔(f)(円の直径)で表し、線の輪郭度_mmまたは線の輪郭度_μmと表示する。ただし、理論的に正確な寸法は、データム線またはデータム面に関して与える場合と、それらと関係しないで与える場合とがある。

※包絡線:ここでは、輪郭線の全てに対して接する曲線のことをいう。

図1 線の輪郭度 図1 線の輪郭度[クリックで拡大]

 以下に、線の輪郭度の使用例を示します(図2)。

図2 線の輪郭度の使用例 図2 線の輪郭度の使用例[クリックで拡大]

 データム平面Aに垂直な任意断面(測定断面)において、実測した輪郭線は、直径0.1mmの円の2つの包絡線で規制される公差域になければならないことと、公差域はサイズ公差の範囲内(59.8〜60.2mm)で、上下方向に移動できることを示しています。その包絡線を作る円の中心は、理論的に正確なR125mmの曲率半径を持ち、かつデータム平面Aに関して理論的に正確な輪郭を成す線上にあります。つまり、実測した輪郭線には、幾何形状の規制とデータム平面Aに対する姿勢の規制が課せられています。

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