機械設計の基礎｜公差・はめあい・GD&Tの設計図面への記入

機械設計の基礎｜公差・はめあい・GD&Tの設計図面への記入

機械部品の品質を決める「公差設計」は、製造可能性とコストのバランスを取る重要なスキルです。公差・はめあい・GD&T（幾何公差）の基礎を解説します。

公差（トレランス）の基本

機械部品は設計寸法通りに作ることが不可能です。「+0.05/-0.02mm」のように許容できる誤差範囲（公差）を設定します。公差が厳しいほど加工コストが上がります。設計者は「製造可能な公差」と「機能要件」のバランスを取る判断が必要です。

はめあい（フィット）

軸と穴の関係。JIS規格で定義された3種類があります。しまりばめ：軸>穴（圧入が必要）→固定用途。中間ばめ：どちらになるか公差次第→軽圧入・位置決め。すきまばめ：穴>軸（すきまあり）→回転・摺動用途。

GD&T（幾何公差）

寸法公差だけでは表現できない「形状・姿勢・位置・振れ」の誤差を表す。ISO 1101に準拠した記号（◎真円度・⊙同軸度・⊙位置度等）で図面に指示します。

まとめ

公差設計は「どこを厳しくすべきか・どこを緩くできるか」の判断が設計コストに直結します。機能に影響しない箇所を緩く設定することで、製造コストを大幅に削減できます。