なぜ「公差の指示漏れ」がトラブルになるのか

図面は設計者と加工者・検査者の間で交わされる契約書です。ところが現場では、こんな会話が日常的に起きています。

よくある現場の会話

  • 「この φ10、公差はいくつですか?」
  • 「書いてないから一般公差でいいんじゃない?」
  • 「じゃあ ±0.2 で作りました」(← 実は要求は H7 だった)

指示のない寸法は「一般公差」で解釈されます。ここが落とし穴です。一般公差は「なんでも許容」ではなく「明記された等級の範囲」という意味だからです。等級の記載がなければ、サプライヤーは自社の標準で判断します。A社では ±0.1、B社では ±0.3 ということが普通に起こります。

つまり公差指示とは「厳しくする技術」ではなく、「解釈の余地を残さない技術」です。削るべきコストは削り、守るべき寸法は確実に守らせる。その線引きが図面の質を決めます。

ルール1:一般公差を図面に明記する

最初にやるべきは厳しい公差を書き込むことではなく、「書いていない寸法はどう扱うか」を宣言することです。通常は表題欄(タイトルブロック)付近に記載します。

指示なき寸法公差は JIS B 0405 中級(m)とする。
指示なき角部は C0.5、指示なき面粗さは Ra6.3 とする。

これだけで図面全体の解釈が一意に決まります。参考として、JIS B 0405(ISO 2768-1 相当)の許容差は次のとおりです。

寸法の区分 精密級(f) 中級(m) 粗級(c)
0.5 超 〜 3 以下 ±0.05 ±0.1 ±0.2
3 超 〜 6 以下 ±0.05 ±0.1 ±0.3
6 超 〜 30 以下 ±0.1 ±0.2 ±0.5
30 超 〜 120 以下 ±0.15 ±0.3 ±0.8
120 超 〜 400 以下 ±0.2 ±0.5 ±1.2
400 超 〜 1000 以下 ±0.3 ±0.8 ±2

中級(m)で足りる寸法が大半です。「とりあえず全部 ±0.1」と書くくらいなら、一般公差を m と明記したうえで、本当に厳しい寸法だけ個別に指定するほうが、コストも品質も良くなります。

※ 実際の適用にあたっては、最新の JIS 規格および貴社の社内製図規格をご確認ください。

ルール2:機能に効く寸法だけ、厳しく指定する

公差を厳しくすると加工費は上がります。比例ではなく、厳しくなるほど急激に上がります。一般公差の範囲を超えると工程が追加され、検査も全数になるためです。

だからこそ、「なぜその公差が必要か」を説明できる寸法だけを厳しく指定します。目安は次の3つです。

  1. 嵌合(はめあい)に関わる寸法:穴径・軸径・位置決めピッチ
  2. 組付け後に動きや精度に効く寸法:回転中心、ガイド間距離、平行度
  3. 外観・干渉に関わる寸法:合わせ目、段差、カバーのクリアランス

逆に厳しくしなくてよい寸法は潔く一般公差に任せます。外形寸法、面取りの基準、肉厚の一部、取付ボルトの逃げ穴位置などは、多くは m 級で十分です。

重要寸法には目印を付ける

  • 重要な公差には「▼」や「★」など社内共通の記号を添える
  • 図面右下の注記に「▼は重要管理寸法を示す」と明記する
  • 検査表(チェックシート)と記号を揃えると、全数検査の指示漏れがなくなる

ルール3:「はめあい」は嵌合の種類まで書く

穴と軸の組み合わせは、寸法を並べただけでは伝わりません。「φ10」と「φ10」では、嵌め合うのか、回るのか、抜けないのかが分からないからです。「φ10 H7」と書けば、穴の許容差が一意に決まります。

嵌合の種類 記号の例 向いている用途
すきまばめ H7/g6、H7/h6 回転摺動部、抜き差しするガイド、位置決めピン(抜く前提)
中間ばめ H7/k6、H7/js6 取付位置の精度を出したいが、圧入までは不要な箇所
しまりばめ H7/p6、H7/s6 抜け止め、軸とハブの固定、ブッシュの圧入

実務で多い失敗は「圧入」とだけ注記するケースです。しまり代は設計者が決めるべき値なので、寸法公差で指示するか、しまり代(例:0.01〜0.03)を数値で明記してください。

穴基準か軸基準かを統一することも重要です。1枚の中で混在すると、加工者も検査者も判断がぶれます。穴基準(H)での統一をおすすめします。

ルール4:幾何公差とデータムで「形」と「位置」を伝える

寸法公差(±)では「形状の歪み」と「位置のズレ」を表現できません。「厚さ 10±0.1」という指示は、中央が反っていても両端が薄くても通ってしまいます。

幾何公差 意味 使いどころ
平面度 面の平らさ シール面、ガスケット当たり面、基準面
真直度 軸や稜線のまっすぐさ 長尺シャフト、ガイドレール
直角度 基準面に対する直角度 ブラケットの取付面、ブロックの角
平行度 基準面に対する平行度 2面間の摺動、定盤とスライダ
同軸度・同心度 2つの軸の心の一致 軸受座、多段シャフト
位置度 理論的に正しい位置からのズレ 複数穴のパターン、ボルト穴群

データムは「3面」で決める

幾何公差を機能させるには基準(データム)が明確であることが前提です。基準が曖昧だと、幾何公差を入れても検査で争いになります。

  • 第1データム(A):最初に当てる面。通常は最も広い取付面
  • 第2データム(B):A に直交する基準。位置決めピン穴や側面
  • 第3データム(C):A・B に直交する基準。回転止め

加工の段取りと同じ順番で基準を選ぶのがコツです。加工者が「どこを基準に削るか」を想像できる図面は、検査でも揉めません。

最大実体公差(MMC)は諸刃の剣

位置度に「Ⓜ(最大実体公差)」を付けると、穴径が大きい分だけ位置ズレを許容でき、検査が合理的になります。ただし加工側・検査側の双方がルールを理解していることが前提です。理解度が分からない段階では、通常の位置度+明確なデータムで指示するほうが安全です。

ルール5:加工者・検査者が読める注記を入れる

公差を正しく書いても、周辺の指示が抜けていると現物は図面どおりになりません。注記の抜け漏れを確認します。

図面を出す前の最終チェック

  • 材料・熱処理・表面処理を表題欄と注記の両方に記載したか
  • 熱処理後の追加工の有無を明記したか(歪みの許容も忘れずに)
  • バリ・エッジの指示があるか(「バリ取り」だけでは範囲が曖昧)
  • 指示なき面粗さ・角部の値を書いたか
  • 3Dデータと図面のどちらを優先するか明記したか

3Dデータだけでは公差は伝わらない

3D CADデータを渡して製作するケースが増えました。しかし3Dモデルには基本的に公差情報が入っていません。モデルは「公称形状」であって「許される範囲」ではないからです。次の注記を入れてください。

3Dデータは形状参照用とする。寸法・公差・表面性状は本図面の指示に従うこと。
図面と3Dデータに相違がある場合は、設計者に確認すること。

この一文があるだけで、「モデルどおりに削った」「図面の公差は守っていない」という水掛け論を防げます。特に海外の協力工場や、初めて取引する加工事業者では必須です。

よくある失敗と、直し方

現場でよく見る指示と改善例を並べます。受け取る側の迷いがまったく変わります。

よくない指示 なぜ困るか 改善例
φ10 嵌合の意図が不明 φ10 H7(すきまばめ、g6と嵌合)
全寸法に ±0.02 加工費が数倍になり、肝心の寸法が埋もれる 一般公差 m を明記+重要寸法のみ個別指定
「圧入」とだけ注記 しまり代が設計者任せになる φ10 H7/p6、またはしまり代 0.01〜0.03 を明記
「キリ穴」とだけ注記 タップ下穴か、ボルト通し穴か不明 φ6.5 通し(M6 用 座繰り φ11 深さ6)
3Dデータのみ渡して「これで作って」 公差・面粗さ・材料が伝わらない 図面を併給し、優先順位を注記
データム記号なしで幾何公差を指示 基準が曖昧で検査時に争いになる A・B・C の3面を明示し、加工段取りと揃える

まとめ:図面は「会話の代わり」になる

大切なのは高度な幾何公差を使いこなすことではなく、受け取る人が迷わない状態にすることです。5つのルールを整理します。

  1. 一般公差を明記:書いていない寸法の解釈が一意になる
  2. 機能に効く寸法だけ厳しく:コストを抑えつつ品質を守れる
  3. はめあいは嵌合の種類まで:組付けトラブルと手直しが減る
  4. 幾何公差+データム:歪み・位置ズレの認識が揃う
  5. 読める注記を入れる:現物と図面の食い違いを防げる

図面1枚の書き方を変えるだけで、問い合わせ対応の工数、手直しの回数、初品検査のやり直しは確実に減ります。派手な改善ではありませんが、設計部門が今日から着手できる、費用対効果の高い改善です。

「自社の図面を一度見てほしい」「若手に公差の考え方を教えたい」というご相談も承っています。現行図面のレビューや社内製図ルールの整備まで対応可能です。