幾何公差入門
幾何公差の分類と記号一覧｜形状公差・姿勢公差・位置公差・振れ公差を徹底解説
「幾何公差の導入を進めたいけれど、具体的な指示方法が分からない....幾何公差ではどのような場面で各指示記号を使うの？」
「取引先から幾何公差の図面が届いたけれど、意図を正しく把握できない...今後も見据えて記号を理解できるようになりたい」
幾何公差の導入を検討する企業が増加している一方で、現場では幾何公差の基礎知識が身についておらず、なかなか活用フェーズに進めないと悩んでいる担当者様は多いのではないでしょうか。
幾何公差には「形状公差」「姿勢公差」「位置公差」「振れ公差」の4つの分類があります。それぞれの指示記号を使い、ルールに従って指示をします。
| 幾何公差の分類 | |
|---|---|
| 形状公差 | 対象形体の基本的な形状を規定する幾何公差 |
| 姿勢公差 | 基準に対しその形体の姿勢を規定する幾何公差 |
| 位置公差 | 基準に対しその形体の位置を規定する幾何公差 |
| 振れ公差 | 回転軸を中心に対象物を回転させたときにその形体の振れを規定する幾何公差 |
例えば、「位置度」は“基準に対してどれだけ正確な位置にあるべきか”を指定します。穴やボスの位置を指定する以外にも、面の位置などを指定する場合にも使えます。
指示記号により指示の意図や方法に違いがあるため、記号ごとの意味をしっかりと理解しておかないと、誤った指示をしてしまったり、本来の意図と異なる理解をされてしまうことにつながります。
その結果、加工ミスやサプライヤーとのトラブルなどに発展することも考えられます。
幾何公差の強みである曖昧さをなくした明確な指示を実現するためにも、幾何公差の指示に必要な記号を理解しておきましょう。
この記事では、幾何公差の分類と記号、具体的な指示方法をまとめて解説しています。最後まで読めば幾何公差の分類や指示方法が分かり、業務に活用できるようになります。
内容
幾何公差の導入を進めるためにも、基礎知識としてお役立てください。 尚、基礎知識の概要は、「幾何公差とは？図面の曖昧さをなくし3DAを実現する基礎知識とメリット」の記事で詳しく解説しています。
1.幾何公差の分類と記号
幾何公差は、下記のの4つの分類に分かれています。形体に規定する内容により、指示すべき幾何公差が異なります。
| 幾何公差の分類 | |
|---|---|
| 形状公差 | 対象形体の基本的な形状を規定する幾何公差 |
| 姿勢公差 | 基準に対しその形体の姿勢を規定する幾何公差 |
| 位置公差 | 基準に対しその形体の位置を規定する幾何公差 |
| 振れ公差 | 回転軸を中心に対象物を回転させたときにその形体の振れを規定する幾何公差 |
ここでは、幾何公差を指示するために必要な記号を、指示方法の事例を踏まえて紹介するので、ぜひ参考にしてみてください。
1-1.形状公差
形状公差とは、対象形体の形状自体のばらつき範囲を規制する幾何公差です。データムを必要とせず、単独で形状を指示できます。
| 形状公差（データム不要） | ||
|---|---|---|
| 真直度 |  |
どれだけ真っ直ぐであるべきか指定する |
| 平面度 |  |
どれだけ平らな面であるべきか指定する |
| 真円度 |  |
どれだけ正確な円形であるべきか指定する |
| 円筒度 |  |
どれだけ正確な円筒形であるべきか指定する |
| 線の輪郭度 （形状公差） |
 |
断面内での線分が意図どおりの形状になるよう、輪郭線の歪みを指定する |
| 面の輪郭度 （形状公差） |
 |
面が意図どおりの形状になるよう、輪郭面の歪みを指定する |
データムとは、指定された幾何公差に基づいて加工や測定をする場合に、基準となる面や線、点などを指します。データムを指示することで基準が明確になり、加工や測定方法がしっかりと伝わります。
データムの意味や使い方については「5-3.データム記号を記入する」で詳しく解説しているので、参考にしてみてください。
また、データムの意味やデータムの優先度、また3平面データム系については「幾何公差道場」でも詳しく解説しています。
基礎編
1-1-1.真直度
真直度は「どれだけ真っ直ぐであるべきか」を指定します。面全体ではなく直線要素に対して適用されるところが特徴で、面内の直線要素や母線、中心線の曲がりなどを規制します。長尺物の反りの許容値を規制する場合などにも使われます。
| 真直度 | |
|---|---|
|
|
| JISの意図 | 平行な2直線や平行2平面、円筒の公差域内(公差値にφがある場合)に直線成分がおさまること |
| 特徴 | 面全体ではなく、直線要素に対する真っ直ぐさを規制する |
| 事例 |  
直線成分の真っすぐさを指示することで、反りや歪みを規制します。 |
1-1-2.平面度
平面度は「どれだけ平らな面であるべきか」を指定します。どれだけ厳密に加工をしても、平面には凹凸が発生します。
平面度を指定すると、最も凸の部分と最も凹の部分が公差幅の2平面間の間におさまらなければなりません。面の凹凸を抑えたい場合に指示します。
| 平面度 | |
|---|---|
|
|
| JISの意図 | 平行2平面の公差域内に平面がおさまること |
| 特徴 | 平面内での反りや凹凸を規制する |
| 事例 | 
平面の歪みが平行2平面内おさまるよう、反りや凹凸を規制します。 |
1-1-3.真円度
真円度は「どれだけ正確な円形であるべきか」を指定します。冒頭の「1.幾何公差とは」でも解説したように、寸法公差では断面内での円の歪み具合までは指定できません。真円度を指定することで「どれだけ正確な円でなければならないか」を指示できます。
| 真円度 | |
|---|---|
|
|
| JISの意図 | 対象とする断面内において、同軸で公差幅の円内に円形状がおさまること |
| 特徴 | 断面内の円形状を規制する |
| 事例 |  
断面内での円形状の歪み具合を規制します。 |
1-1-4.円筒度
円筒度は「どれだけ正確な円筒形であるべきか」を指定します。円筒度は「真円度」と「真直度」の意味が含まれ、どれだけ正確な円形でどれだけ真っ直ぐであるべきかが規制され、円筒形体の歪みや反りなどを指示できます。
| 円筒度 | |
|---|---|
|
|
| JISの意図 | 円筒面において、同軸で公差幅の円筒内に円筒形状がおさまること |
| 特徴 | 円筒形体の任意の断面における円形状と円筒面の全体の歪みを規制する |
| 事例 |  
円筒面全体での歪みや反りを規制します。 |
1-1-5.線の輪郭度
形状公差での線の輪郭度は「輪郭線の歪み」を規制します。意図したとおりの輪郭線となるよう、輪郭線の歪み具合を指示します。
| 線の輪郭度（形状公差） | |
|---|---|
|
|
| JISの意図 | 理論的に正確な寸法や形状に沿った2つの包絡線内に輪郭線がおさまること （2つの包絡線：公差値と同じ直径の円が正確な輪郭線に沿って動いた際の幅） |
| 特徴 | 断面内での輪郭線の歪みを規制する |
| 事例 | 
指示された方向の断面内において、輪郭線の歪みを規制します。 |
1-1-6.面の輪郭度
形状公差での面の輪郭度は「輪郭面の歪み」を規制します。線の輪郭度とは異なり、指定した面全体が対象となります。意図したとおりの輪郭面となるよう、輪郭面の歪み具合を指示します。
| 面の輪郭度（形状公差） | |
|---|---|
|
|
| JISの意図 | 理論的に正確な寸法や形状に沿った2つの包絡面内に輪郭面がおさまること （2つの包絡面：公差値と同じ直径の球が正確な輪郭線に沿って動いた際の幅） |
| 特徴 | 面内での輪郭面の歪みを指定する |
| 事例 | 
指示された面内において、輪郭面の歪みを規制します。 |
1-2.姿勢公差
姿勢公差とは、ある基準に対しその形体のあるべき姿勢の範囲を規定する公差です。基準となるデータムが必要な幾何公差で、以下の3つが当てはまります。
| 姿勢公差（データム必要） | ||
|---|---|---|
| 平行度 |  |
基準となる平面や直線に対してどれだけ平行であるべきか指定する |
| 直角度 |  |
基準となる平面や直線に対してどれだけ直角であるべきか指定する |
| 傾斜度 |  |
基準となる平面や直線に対してどれだけ指定の角度であるべきか指定する |
1-2-1.平行度
平行度は「基準に対してどれだけ平行であるべきか」を指定します。平面度は単独の平面を指すのに対し、平行度は基準となる直線や平面が存在します。
| 平行度 | |
|---|---|
|
|
| JISの意図 | データム直線やデータム平面に対して平行な直線または平行な平面が、 公差幅の平行2平面または公差幅の円内(公差値にφがある場合)におさまること |
| 特徴 | 2つの直線や平面の平行性を規制する |
| 事例 |  
基準に対しての平行性を規制します。 |
1-2-2.直角度
直角度は「基準に対してどれだけ直角であるべきか」を指定します。直角度は角度で指定するのではなく、指示された形体が収まらなければいけない範囲（平行な2平面間の距離や円筒域）で指定をします。
| 直角度 | |
|---|---|
|
|
| JISの意図 | データム直線やデータム平面に対して直角な直線または直角な平面が、公差幅の平行2平面または公差幅の円内(公差値にφがある場合)におさまること |
| 特徴 | 2つの直線や平面の直角性を規制する |
| 事例 | 
基準に対しての直角性を規制します。 |
1-2-3.傾斜度
傾斜度では「基準に対してどれだけ指定の角度であるべきか」を指定します。指定する形体は、基準に対して平行や直角ではない角度の形体が対象となります。直角度と同様に角度で指定するのではなく、指示された形体が収まらなければいけない範囲（平行な2平面間の距離や円筒域）で指定します。
| 傾斜度 | |
|---|---|
|
|
| JISの意図 | データム直線やデータム平面に対して所定の角度の直線または平面が、公差幅の平行2平面または公差幅の円内(公差値にφがある場合)におさまること |
| 特徴 | 2つの直線や平面の傾きを規制する（平行や直角以外） |
| 事例 |  
基準に対して指定されている角度からの傾きを規制します。 |
1-3.位置公差
位置公差とは、ある基準に対しその形体のあるべき位置の範囲を規定する幾何公差です。形状や姿勢を含めた位置関係を規制します。基準となるデータムが必要な幾何公差で、以下の6つが当てはまります。
| 位置公差（データム必要） | ||
|---|---|---|
| 位置度 |  |
基準に対してどれだけ正確な位置にあるべきか指定する |
| 同軸度 |  |
基準に対して同軸な円筒軸がどれだけ同軸であるべきか指定する |
| 同心度 | |
基準に対して同心な円筒中心がどれだけ同心であるべきか指定する |
| 対称度 |  |
基準に対して対称形体の中心がどれだけ正確な位置にあるべきか指定する |
| 線の輪郭度 （位置公差） |
|
基準に対して輪郭線がどれだけ正確な位置にあるべきか指定する |
| 面の輪郭度 （位置公差） |
|
基準に対して輪郭面がどれだけ正確な位置にあるべきか指定する |
1-3-1.位置度
位置度は「基準に対してどれだけ正確な位置にあるべきか」を指定します。穴やボスの位置を指定する以外にも、面の位置などを指定する場合にも使えます。
| 位置度 | |
|---|---|
|
|
| JISの意図 | データムに対して対象となる点や直線または平面形体が、理論的に正確な位置から公差の範囲内におさまること |
| 特徴 | 点や線、中心軸や中心面のほか、平面の位置を規制する |
| 事例 |
基準に対し、対象となる形体（点、線、面など）の位置などを規制します。 ※形状や姿勢も含む（対象となる形体による）。 |
1-3-2.同軸度
同軸度は「基準に対して同軸な円筒軸がどれだけ同軸であるべきか」を指定します。円筒形状どうしの軸のズレや傾きを規制したいときに使います。
| 同軸度 | |
|---|---|
|
|
| JISの意図 | データム軸に対して同一軸上の対象となる軸が、公差の範囲内におさまること |
| 特徴 | 2つの円筒軸の同軸性を規制する |
| 事例 | 
基準の軸に対し、対象となる軸の位置を規制します。※形状や姿勢も含む。 |
1-3-3.同心度
同心度は「基準に対して同軸上にある中心点がどれだけ同心であるべきか」を指定します。同軸度は軸を規制するのに対し、同心度は中心点を規制するところが違います。
| 同心度 | |
|---|---|
|
|
| JISの意図 | データム軸やデータム点に対して同一軸上の対象となる中心点が、公差の範囲内におさまること |
| 特徴 | 2つの円筒中心のズレを規制する |
| 事例 | 
基準の軸や中心点に対し、対象となる形体中心の位置を規制します。 ※同軸度と混同する可能性がある場合は、公差記入枠周辺に「各横断面」もしくは「ACS」(Any Cross Section)を記載。 |
1-3-4.対称度
対称度は「基準に対して対称な形体の中心などがどれだけ正確な位置にあるべきか」を指定します。2面幅など、対称形体の位置や姿勢を規制したいときに使います。
| 対称度 | |
|---|---|
|
|
| JISの意図 | データムに対して互いに対称である形体の中心面が、公差の範囲内におさまること |
| 特徴 | 基準となる平面や直線に対して、対称形体の中心位置のズレや傾きを規制する |
| 事例 | 
基準となる平面や軸に対して、対象形体の中心位置などを規制します。※形状や姿勢も含む。 |
1-3-5.線の輪郭度
線の輪郭度は「基準に対して輪郭線がどれだけ正確な位置にあるべきか」を指定します。形状公差での「線の輪郭度」とは異なり、データムを用いて「基準となる位置に対するズレ」などを指示します。
| 線の輪郭度（位置公差） | |
|---|---|
|
|
| JISの意図 | データムに対して、対象となる輪郭線が理論的に正確な位置に沿った2つの包絡線内におさまること （2つの包絡線：公差値と同じ直径の円が正確な輪郭線に沿って動いた際の幅） |
| 特徴 | 基準からの正確な位置に対して、輪郭線のズレや傾きを規制する |
| 事例 | 
基準に対し、対象となる輪郭線の位置を規制します。※形状や姿勢も含む。 |
1-3-6.面の輪郭度
面の輪郭度は「基準に対して輪郭面がどれだけ正確な位置にあるべきか」を指定します。形状公差での「面の輪郭度」とは異なり、データムを用いて「基準となる位置に対するズレ」などを指示します。
| 面の輪郭度（位置公差） | |
|---|---|
|
|
| JISの意図 | データムに対して、対象となる輪郭面が理論的に正確な位置に沿った2つの包絡面内におさまること （2つの包絡面：公差値と同じ直径の球が正確な輪郭面に沿って動いた際の幅） |
| 特徴 | 基準からの正確な位置に対して、輪郭面のズレや傾きを規制する |
| 事例 | 
基準に対し、対象となる輪郭面の位置を規制します。※形状や姿勢も含む。 |
1-4.振れ公差
振れ公差とは、回転軸を中心に対象物を回転させたときに、その形体の振れの範囲を規定する幾何公差です。データムが必要な幾何公差で、以下の2つが当てはまります。
| 振れ公差（データム必要） | ||
|---|---|---|
| 円周振れ |  |
基準に対して部品を回転させた際の任意の円周上での振れを指定する |
| 全振れ |  |
基準に対して部品を回転させた際の表面全体の振れを指定する |
1-4-1.円周振れ
円周振れは「基準に対して部品を回転させた際の任意の円周上での振れ」を規制します。円周振れを判定する場合には、任意の円周上での振れ幅が公差内に入っていればOKですが、指定された形体範囲においては、どこで判定しても公差内に入っている必要はあります。
| 円周振れ | |
|---|---|
|
|
| JISの意図 | データム軸まわりに回転させた際、対象となる形体面の任意の断面内での振れが公差の範囲内におさまること |
| 特徴 | 基本的に回転体に対して適用され、回転時の任意の円周上での振れを規制する |
| 事例 | 
データム軸に対して回転させた場合の、任意の円周の振れを規制します。※形状や姿勢、位置のズレも含めた振れ量。 |
1-4-2.全振れ
全振れは「基準に対して部品を回転させた際の表面全体の振れ」を規制します。全振れの場合には、指示された面全体の振れ幅が「同一の公差範囲内」でなければなりません。
| 全振れ | |
|---|---|
|
|
| JISの意図 | データム軸まわりに回転させた際、対象となる形体面全体の振れが同一の（一連の）公差範囲内におさまること |
| 特徴 | 基本的に回転体に対して適用され、回転時の形体面全体での振れを規制する |
| 事例 | 
データム軸に対して回転させた場合の、対象面全体での振れを規制します。※形状や姿勢、位置のズレも含めた振れ量。 |
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3.まとめ : 幾何公差の指示で使用する記号一覧
本記事では、幾何公差の分類と種類をご紹介しました。
最後に、幾何公差の指示で使用する記号を一覧表で振り返ってみましょう。
| 幾何公差の分類と種類 | ||
|---|---|---|
| 形状公差（データム不要） | ||
| 真直度 | |
どれだけ真っ直ぐであるべきか指定する |
| 平面度 | |
どれだけ平らな面であるべきか指定する |
| 真円度 | |
どれだけ正確な円形であるべきか指定する |
| 円筒度 | |
どれだけ正確な円筒形であるべきか指定する |
| 線の輪郭度 （形状公差） |
|
断面内での線分が意図どおりの形状になるよう、輪郭線の歪みを指定する |
| 面の輪郭度 （形状公差） |
|
面が意図どおりの形状になるよう、輪郭面の歪みを指定する |
| 姿勢公差（データム必要） | ||
| 平行度 | |
基準となる平面や直線に対してどれだけ平行であるべきか指定する |
| 直角度 | |
基準となる平面や直線に対してどれだけ直角であるべきか指定する |
| 傾斜度 | |
基準となる平面や直線に対してどれだけ指定の角度であるべきか指定する |
| 位置公差（データム必要） | ||
| 位置度 | |
基準に対してどれだけ正確な位置にあるべきか指定する |
| 同軸度 | |
基準に対して同軸な円筒軸がどれだけ同軸であるべきか指定する |
| 同心度 | |
基準に対して同心な円筒中心がどれだけ同心であるべきか指定する |
| 対称度 | |
基準に対して対称形体の中心がどれだけ正確な位置にあるべきか指定する |
| 線の輪郭度 （位置公差） |
|
基準に対して輪郭線がどれだけ正確な位置にあるべきか指定する |
| 面の輪郭度 （位置公差） |
|
基準に対して輪郭面がどれだけ正確な位置にあるべきか指定する |
| 振れ公差（データム必要） | ||
| 円周振れ | |
基準に対して部品を回転させた際の任意の円周上での振れを指定する |
| 全振れ | |
基準に対して部品を回転させた際の表面全体の振れを指定する |
幾何公差を活用するには、設計者の意図を正しく伝えられるように記号を理解して、ルールに沿って指示することが重要です。
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幾何公差の導入にお悩みの場合は、お気軽にお問い合わせください。