ちょっと「公差」のこと

以前、ハンドルのことで公差のことを書きましたが、今回ちょっと矢の調べごとがあったので追記します。

「公差」をＷｉｋｉで調べると、抜粋ですがこうなります。

公差（こうさ、tolerance）とは、機械工学に代表される工学において許容される差のこと。 基準値と許容される範囲の最大値および最小値との差を許容差、その最大値と最小値の差を公差と呼ぶ。 寸法や特性や条件は、装置やプロセスの機能に大きく影響することなく一定の実用的範囲内で変化する可能性がある。性能を損なわずに固有の変動性と不完全さに対する妥当な余裕を許すべく、公差が指定される。 公差は、標準値への係数やパーセンテージ、標準値からの最大偏差、許容される値の明示的範囲などで指定され、標準規格書などに記される。あるいは、標準値の数値的正確さで暗に示される場合もある（有効数字）。公差は対称的に 40±0.1 などとされることもあるが、非対称に 40+0.2/-0.1 などとされることもある。

今回、ちょっと訳あってＥＡＳＴＯＮ社の「ノックピン」（ＡＣＥ用）を測定しました。といっても、個人で計ったのではなく、新潟県燕市のいつもポイントやパーツを作ってもらう金属加工の専門家にお願いしました。　金物製作の日本の技術は世界でもトップクラスであると同時に、使われている機械類もほとんどが日本製です。もちろんＨｏｙｔもＰＳＥも日本製のＮＣ旋盤を使っています。

ではその前に、例えばこのような３〜４ミリ程度の製品を作る（あるいはできた物に）のに、どれくらいの「誤差」（公差とは少し意味合いが違いますが、使う側としては同じことです）があるものだと思いますか？　１/１０ミリ、１/１００ミリ、１/１０００ミリ？？？　バラツキなんかないと思ってる人も多いのかもしれません。

これがノック側とシャフト側の円柱部分の直径の生データです。ランダムに選んだロットナンバー「７５９５０」と「７０１８２」のノックピン２パック（各１２個）の測定値です。

□測定機器　ミツトヨＭＤＣ-２５Ｊ

□測定状態　常温

ＥＡＳＴＯＮがこの製品の図面上の寸法（基準値）をどこに設定し、公差（許容差）をどう設定しているのかは不明です。しかし結果として、この製品の公差（＝最大値−最小値）は「７５９５０」でシャフト側「０．０１７ミリ」ノック側「０．０２０ミリ」、「７０１８２」ではシャフト側「０．０１８ミリ」ノック側「０．０１３ミリ」です。

この数値がＥＡＳＴＯＮの狙い通りのものか（加工図面に対して、この寸法値が範囲内か範囲外か）は分かりませんが、作る側の専門家の意見では「寸法公差として考えた場合、この数値は決して悪くない数値です。ＮＣ機械の初動寸法値と安定寸法値の差は±０．０２くらいはありますから。うちのポイントは±０．０１として製作しています。」というものでした。

ということで、通常これらの製品には「コンマゼロ２」（０．０２０ミリ）程度のバラツキが存在するのは普通です。ただし、相手がある場合（はめあい公差）やより以上の精度を求められる部分についてはこの限りではもちろんありません。例えば「±０．００５ミリ」で製品を作ることもできますが、作る側にすると削るというより砥石で研ぐレベルの精度管理であり、当然コストは跳ね上がります。それが妥当な要求かは、また別の話です。

ちょっと寸法の横の「重さ」を見てください。今回、重さについては「グレイン」の精密秤がなかったので、小数点以下を切り捨てた数値になっていますが、お分かりのように寸法誤差と重さの誤差は一致するとは限っていません。

１グレインは「０．０６４７９８９１グラム」です。

Ｇｒａｉｎは穀物からきた単位で、１グレインは麦１粒ほどの重さになります。カタログで見ると、このノックピンは８グレイン、ピンノックは２グレイン。Ｇノックは７グレイン、ダイヤモンドベインは一番小さいサイズで１枚３グレイン程度です。そこに１グレインの公差（誤差）を認めるか認めないかはアーチャーの勝手です。完璧を求めることも必要です。しかし、５グレインの違いもわからず、１０グレインでも的面で許容できる射ち方のアーチャーはいっぱいいます。それに１グレインや２グレインは製品の公差だけでなく、接着剤の量だけでも変わる範囲です。完璧を求めるのもいいのですが、そのくらいに射ち方でも完璧を求めてもらいたいものです。射ち方にも公差があるのです。あなたの許容差はどれくらいですか。

ちなみに、１円玉＝１グラム＝約１５グレイン　ですぅ。