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平面度とは

読み: へいめんど

平面度とは、JIS B 0021で定める形状公差の一つで、対象となる面が理想的な平面からどれだけ外れているかを、その面を挟む2つの平行な平面の間隔として規定するものである。

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概要

平面度は、面そのものの平らさを評価する公差である。理想的な平面を思い浮かべ、実際の面がその理想平面からどれだけうねっているか、反っているか、局所的にへこんでいるかを、面全体を挟み込む最小の平行2平面の間隔として数値化する。

形状公差に分類され、対象の面単独の性質を評価するため、平行度や直角度と違ってデータム(基準)を必要としない。図面上ではデータム文字を伴わずに指示できる点が、姿勢公差との大きな違いである。

平行度・直角度との違い

平面度は面単独の平らさだけを評価する。これに対し平行度は対象面がデータムに対してどれだけ平行か、直角度は対象面がデータムに対してどれだけ直角かを評価する、いずれもデータムを必要とする姿勢公差である。

この違いから、平面度を満たしていても平行度・直角度を満たすとは限らない。例えば非常に平らな面であっても、その面が基準面に対して傾いた向きで加工されていれば、平行度や直角度は別途評価が必要になる。図面で平面度だけが指定されている場合、その面が他の面とどういう角度関係にあるべきかまでは規定していないことに注意が要る。

測定方法

平面度は、対象面を定盤の上に置き、ダイヤルゲージやハイトゲージで面上の複数点の高さを測定し、その最大値と最小値の差から評価する方法が一般的である。より精密な評価には、三次元測定機で面上の多数の点を測定し、最小二乗法などで理想平面を求めたうえでずれを算出する方法が使われる。

どちらの方法でも、測定点の取り方(間隔や範囲)によって結果が変わりうるため、精密な平面度を要求する部品では、測定点の密度や測定範囲を発注時に取り決めておくと、検査結果の解釈のずれを防げる。

深穴部品での平面度の役割

深穴部品そのものは穴の加工精度が主眼になるが、深穴を持つ部品の端面(Oリング溝の座面、フランジ面など)には平面度が要求されることが多い。端面の平面度が悪いと、その面に組み合わせるガスケットやOリングの密封性が損なわれたり、ボルト締結時の面圧が不均一になったりする。

そのため深穴部品の発注では、穴の精度(真直度・位置度)だけでなく、関連する端面の平面度も含めて仕様を伝えることで、組立後の機能不具合を防ぎやすくなる。

よくある誤解

平面度が良ければ、その面は他の面とも平行・直角である。

平面度は面単独の平らさしか評価しない形状公差であり、他の面との角度関係(平行・直角)は別の姿勢公差(平行度・直角度)で評価する。平面度だけでは角度関係は保証されない。

平面度にはデータムを指定する必要がある。

平面度は対象面単独の性質を評価する形状公差であり、データムを必要としない。データムを伴わずに指示できる点が、平行度・直角度などの姿勢公差との違いである。

深穴部品は穴の精度さえ良ければ、端面の平面度は気にしなくてよい。

深穴部品の端面(座面・フランジ面など)の平面度が悪いと、シール性能や締結時の面圧に影響することがある。穴の精度と併せて、関連する端面の平面度も仕様として伝える必要がある。

よくある質問

平面度の測定は定盤とダイヤルゲージだけで十分ですか?+
一般的な平面度であれば定盤とダイヤルゲージやハイトゲージで評価できます。より厳しい平面度や複雑な形状では、三次元測定機で多点測定し理想平面からのずれを算出する方法が使われます。
平面度と表面粗さは同じものですか?+
異なります。平面度は面全体のうねりや反りといったマクロな形状のずれを、表面粗さは面のミクロな凹凸(仕上げ面の細かさ)を評価します。両方を満たして初めて機能上必要な面の品質になる場合があります。
深穴部品の端面に平面度を指定する場合、どこまで伝えればよいですか?+
平面度の数値と、その面がどの機能(シール、ボルト締結など)に使われるかを伝えると、加工先が適切な仕上げ工程(フライス、平面研削など)を選びやすくなります。

関連用語

出典

  1. JIS B 0021(製図-幾何公差表示方式)

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