ナイフスケールの公差とはめあいを解説

同じ図面を5社の工場に渡すと、見積は2倍の幅でばらつきます。そのばらつきの大部分は公差によるものです。工場が難易度について意見を異にするからではなく、厳しい指示が40箇所ある図面は、どの工場にも、本来必要のない検査と不良の分まで価格に織り込ませるからです。

ナイフスケールで実際に厳しくすべきものと、そうでないものを示します。

はめあいを決める形状

ねじ穴の位置。 これが最重要です。スケールはライナーまたはフレームにボルトで固定されるため、配置がずれると、スケールが片側で浮くか、ねじが噛み込みます。規定した基準に対する真位置度で、通常0.05 mm以内を指示してください。各座標の±ではなく位置度公差にします。この違いは重要で、位置度のほうが保証しやすく安価です。

座ぐりの深さ。 ねじ頭が出ていることは、完成したナイフで最も目立つ欠陥です。深さの公差は±0.05 mm程度、直径はそれより緩くて構いません。

合わせ面での全体の厚み。 スケールが面一で収まるかどうかを決めます。通常は±0.05 mmで十分です。これは輪郭を含む最大厚みではなく、合わせ面での厚みである点に注意してください。

ライナーに位置決めされる面すべて。 段差、切り欠き、位置決めボスがあれば、それははめあい形状です。裏面のそれ以外はすべて外観上のものです。

ピボットの逃げ穴(ある場合)。 はめるのではなく、逃げる必要があります。大きい側に広い公差を与えてください。

厳しくする必要がないもの

外形。輪郭。面取り幅。軽量化のためのポケット深さ。サムランプの形状。これらはすべて測定ではなく手で感じるもので、組立において公差が積み上がることもありません。

一般公差欄に任せてください。ISO 2768の中級が妥当な既定値で、図面に指示がないとき、ほとんどの工場が想定するものです。輪郭なら問題なく、ねじの配置なら致命的で、だからこそねじの配置は明示的に指示するのです。

厳しい公差に費用がかかる理由

4つの別々の費用があり、倍率が想像以上になるのはそのためです。

加工が遅くなる。 軽い仕上げ切削を、回数を増やして行う。
より良い工具を、より早く交換する。 外観上は許容できる表面を出せる摩耗した工具でも、厳しい寸法は保てない。
検査が増える。 0.02 mmの指示は通常、ノギスではなく三次元測定機を意味し、それは1個ごとの時間になる。
不良。 出荷できたはずの部品が、出荷できなくなる。

それぞれは小さなものです。合わさると、実用的な見積と、揉める見積との差になります。

基準

1つ指定してください。公差があって基準の体系がない図面は曖昧で、工場は自社の治具に都合のよい基準を選びますが、それはお客様の組立にとって重要な面とは限りません。

スケールの場合、通常は平らな合わせ面を第1基準、ねじ穴の1つを第2基準とします。図面に明記してください。

表面粗さ

Ra 1.6マイクロメートルは通常の切削加工まま面で、ほとんどの仕上げはその上に施されます。Ra 0.8は実際に費用がかかり、研磨の下地としてのみ価値があります。それより細かいものは、EDCの要求事項ではありません。

仕上げ工程は、いずれにせよ表面を変えることにも注意してください。ストーンウォッシュもビーズブラストも、切削の肌を消します。ブラストされる面に細かいRaを指示するのは、お金を燃やすことです。

左右ペア

左右のスケールが見た目に対称でなければならない場合は、そう伝え、2つの別部番ではなく、ペアとして製造・検査するよう依頼してください。個々には公差内の2枚のスケールでも、公差帯の両端にあれば、完成したナイフでは目に見えて不揃いに見えることがあります。

ルール

組立を左右する3、4の寸法を指示し、残りは一般公差に任せ、基準を1つ指定する。この1つの規律が、お客様が気づくものを何も変えずに、一般的なEDCの見積から15から20パーセントを削ります。図面を送っていただければ、どの指示が何の役にも立っていないかをお伝えします。関連記事: 工場が見積れるRFQの書き方。

実際のISO 2768

ほとんどのEDC図面は、明記していてもいなくても、一般公差欄に依存しています。ISO 2768はそれを定める規格で、数値を知っておくと、既定値で十分かを判断しやすくなります。

長さ寸法について、ISO 2768の中級(m)はおおよそ次のとおりです。

呼び寸法	許容差
0.5 から 3 mm	±0.1 mm
3 から 6 mm	±0.1 mm
6 から 30 mm	±0.2 mm
30 から 120 mm	±0.3 mm

ISO 2768の精級(f)は、これらの値のおよそ半分です。EDCパーツでは、2768-fが妥当な既定値です。有能な工場なら特別な努力なしに保てる範囲に十分収まり、検査費用を発生させずに、外観寸法を中級より厳しく保てます。

図面に等級を書いてください。「特記なき一般公差はISO 2768-f」。1行で、誰がプログラムするかによって決まってしまう曖昧さがなくなります。

真位置度と±公差

ねじの配置では、XとYの座標に±公差を付けると、正方形の公差域ができます。真位置度では円形になります。

同じ最大誤差であれば円形の域のほうが面積は大きく、同じ機能的結果に対して工場が使える公差が大きくなります。より正しく、保証も安価です。穴の配置にはこれを使ってください。

「位置度直径0.1 mm、基準A-B」のような指示は、「XとYに±0.05」より有用で、標準的で、費用も少なくなります。

公差の積み上げ

人を引っかける失敗は、すべての寸法が公差内なのに、組立が機能しないことです。

スケール、ライナー、ねじには、それぞれ公差があります。スケールの座ぐりが浅い側、ライナーが厚い側、ねじ頭が高い側にあれば、何も仕様を外れていなくても、頭が浮きます。

対策は2つです。

図面を出す前に計算する。 積み上がる形状の最悪ケースの偏差を足し、結果がまだ機能するかを確認します。
支配的な1つの形状だけを厳しくする。 たいてい座ぐりの深さです。1つの寸法を半分に絞るほうが、4つを4分の1ずつ絞るより安く済みます。

平面度と、スケールが反る理由

平面度は形状公差で、厚みとは別のものです。スケールはどこでも厳密に3.00 mmの厚みでありながら、目に見えて湾曲していることがあります。

圧延板から材料を不均一に除去すると、残留応力が解放されるために起こります。対策は、応力除去済みの板材(T651の調質。6061と7075をご覧ください)、荒加工と仕上げの間の応力除去工程、または応力が均等に解放されるよう対称に加工することです。

合わせ面の平面度が重要なら、明示的に指示してください。「合わせ面全体で平面度0.05」。指示がなければ、誰も確認していません。

ねじ穴

仮定するのではなく、書いておく価値のあるものが2つあります。

ねじの等級。 6Hが標準的なめねじのはめあいで、妥当な既定値です。書いてください。

有効ねじ深さと下穴深さ。 止まり穴の底には不完全ねじ部があります。ねじに5山のかみ合いが必要なら、穴の深さではなく、完全ねじ部の深さを指定してください。

図面の書き方

実用的なEDC図面には、次のものがあります。

パーツ名、改訂、材料、仕上げ、単位を記載した表題欄
ISO 2768-fを示す一般公差の注記
基準の体系。通常は合わせ面と穴1つ
重要として示された3、4の寸法と、実際の公差
それ以外は寸法のみで公差なし、一般公差欄に委ねる
エッジの状態、および寸法が仕上げの前か後かについての注記

これは1枚に収まり、完全な仕様です。STEPとともに送ってください。どのCADファイルを送るべきかもご覧ください。

FAQ

優れた工場は、実際にどのくらいの公差を保てますか? しっかり支持された形状で、適切な治具があれば、日常的に±0.02 mmです。±0.005 mmは、三次元測定機による検証と研削で達成可能ですが、実際の費用がかかります。問題は可能かどうかではなく、払う価値があるかどうかです。

輪郭に公差を付けるべきですか? いいえ。はめあいに本当に重要なら輪郭度公差を与え、そうでなければ一般公差欄に任せてください。輪郭は測定ではなく、手で感じるものです。

ねじ穴の直径はどのくらい厳しくすべきですか? 緩くです。逃げ穴は逃げるべきです。重要なのは位置で、直径ではありません。

どの寸法が重要か分からない場合は? 代わりに、組立を説明してください。「この面はライナーに当たり、これらの穴はM2のねじをフレームまで通します」。有能な工場なら、そこから重要な形状を見分けて教えてくれます。公差を推測するより良い依頼です。

厳しい公差は品質を向上させますか? 機能を左右する形状に限ります。それ以外では、お客様が感じるものを何も変えずに、費用と不良を増やします。

初品の後に公差を緩められますか? はい。それは行う価値があります。初品で工場が寸法を余裕をもって保っていることが分かれば、量産で指示を緩めて検査費用を下げられます。尋ねてみてください。

ナイフスケールの公差とはめあい:指示すべき寸法、一般公差に任せる寸法