輪郭度とは

読み: りんかくど

輪郭度とは、図面に指示された理論的に正確な形状(線または面)に対し、実際の形状がどれだけ逸脱してよいかを規定する幾何公差である。線の輪郭度(線輪郭度)と面の輪郭度(面輪郭度)の2種類があり、自由曲線・曲面や非円形形状の精度を管理するために使う。

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概要

図面上の寸法公差だけでは、円弧や自由曲線、非対称な輪郭形状の精度は管理できない。輪郭度はこの隙間を埋める幾何公差で、理論的に正確な寸法(TED、四角囲みの数値)で定義された基準形状に対し、実際の形状が許容できるずれの帯(公差域)を規定する。

公差域は基準形状を中心とした帯状の空間で、実際の輪郭線・輪郭面はその帯の中に収まらなければならない。

線輪郭度と面輪郭度

輪郭度には2種類がある。線輪郭度は、投影された断面上の輪郭線を対象とし、断面ごとに狭い帯状の公差域で管理する。面輪郭度は、対象を面全体として扱い、公差域は面を挟む2つの曲面の間の空間になる。

同じ形状でも、断面ごとにばらつきを許すか、面全体で一括して押さえるかで使い分けが分かれる。自由曲面をもつ金型のキャビティ面や、非円形の輪郭をもつ部品の外形などで指示されることが多い。

データムの有無

輪郭度はデータムを指定せずに使う場合と、データムを基準にして使う場合の両方がある。データムなしの輪郭度は、形状そのものの正しさ(理論的形状からの逸脱量)だけを管理する。

データム付きの輪郭度は、形状に加えて、その形状が基準面や基準軸に対してどの位置・向きにあるべきかまで管理する。図面の要求が形状だけか、位置決めまで含むかによって、データムを付けるかどうかが決まる。

他の幾何公差との違い

平面度は平坦な面、真円度は円形状に限定されるのに対し、輪郭度は理論的に正確な寸法で定義できる形状であれば、直線・曲線・平面・曲面のどれにも適用できる汎用的な公差である。このため、単純な幾何形状には平面度や真円度など専用の公差記号を使い、自由曲線・曲面や複合的な輪郭には輪郭度を使う、という使い分けになる。

深穴加工との関係

深穴加工そのものは円筒穴の真直度・真円度・円筒度が管理対象になることが多く、輪郭度が指示される場面は限られる。ただし、深穴をもつ部品の外形が非円形・自由曲面の場合や、穴の入口・出口の形状を輪郭で規定する場合には、輪郭度による管理が必要になる。

よくある誤解

✕ 輪郭度は円形状の精度を管理する公差である。

○ 輪郭度は円に限らず、理論的に正確な寸法で定義できるあらゆる形状(直線・曲線・平面・自由曲面)に使える。円形状専用の公差は真円度である。

✕ 輪郭度を指示すればデータムは常に不要である。

○ 輪郭度にはデータムなしとデータム付きの2種類がある。データムを付けると、形状の正しさに加えて基準に対する位置・向きまで管理でき、要求内容に応じて選ぶ。

✕ 線輪郭度と面輪郭度は使い分けなくても結果は同じである。

○ 線輪郭度は断面ごとに個別の許容を与えるのに対し、面輪郭度は面全体を一括で管理するため、同じ形状でも管理の厳しさが異なる。

よくある質問

輪郭度と平面度はどう違いますか。+

平面度は平坦な面だけを対象にした専用の公差で、公差域は2つの平行平面の間になる。輪郭度は理論的に正確な寸法で定義できる形状であれば曲面や自由曲線にも使える汎用的な公差で、平面にも適用できるが、曲面や複合形状にはより向いている。

線輪郭度と面輪郭度、図面ではどちらを選べばよいですか。+

断面ごとの形状精度を個別に管理したい場合は線輪郭度、部品全体の面としての形状精度を一括して管理したい場合は面輪郭度を選ぶ。金型キャビティのような3次元曲面全体の精度が問われる場合は面輪郭度が使われることが多い。

データム付きの輪郭度を指示された場合、加工側で何が変わりますか。+

データムなしの輪郭度は形状そのものの正確さだけを保証すればよいのに対し、データム付きの場合は指定された基準面・基準軸に対する位置合わせの精度も同時に管理する必要がある。治具の位置決め方法や測定時の基準取りに直接影響する。

輪郭度はどうやって測定しますか。+

三次元測定機で実形状の座標を取得し、理論的に正確な寸法で定義された基準形状との差を計算する方法が一般的である。断面ごとに輪郭を追う場合は真円度測定機や専用のプロファイル測定機を使うこともある。

出典

JIS B 0021（製品の幾何特性仕様（GPS）－幾何公差表示方式－形状、姿勢、位置及び振れの公差表示方式）

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