精密な機械部品の設計では、寸法公差だけでなく「幾何公差」を指定することが不可欠です。
幾何公差は、部品の形状・向き・位置・振れなどの精度を数値で指定するための表記方法で、JIS規格（JIS B 0021）によって定められています。
本記事では、幾何公差の種類・記号・表記方法・データムの意味について、具体的な例を交えてわかりやすく解説していきます。
精密機械設計に携わる方から、機械図面を学んでいる方まで、幅広くご参考にいただければ幸いです。
幾何公差とは何か？寸法公差との違いと基本概念
それではまず、幾何公差の基本的な概念と寸法公差との違いについて解説していきます。
幾何公差とは、部品の形状・向き・位置・振れについての精度を数値で指定するための公差表記方法です。
寸法公差が「長さ・直径などの寸法の許容誤差」を指定するのに対し、幾何公差は「形や姿勢の歪み・位置ずれ」の許容範囲を指定します。
例：平行度公差 0.05mm と指定した場合、対象の面が基準面（データム）に対して0.05mm以内の範囲に収まっていることを要求しています。寸法が正確でも形状・姿勢がずれていれば機能しない場合があるため、幾何公差は精密部品に不可欠です。
幾何公差の分類と種類
幾何公差はJIS B 0021で4つの分類に分けられています。
| 分類 | 公差の種類 | 記号 |
|---|---|---|
| 形状公差 | 真直度・平面度・真円度・円筒度 | ―・△・○・⌀ |
| 向き公差 | 平行度・直角度・傾斜度 | ∥・⊥・∠ |
| 位置公差 | 位置度・同軸度・対称度 | ⊕・◎・≡ |
| 振れ公差 | 円周振れ・全振れ | ↗・⇗ |
これらの記号と意味を覚えることで、幾何公差の指定内容を正確に読み解くことができるようになります。
よく使われる幾何公差記号の詳細
平行度（∥）：基準面（データム）に対して対象面・線が平行であることの精度
直角度（⊥）：基準に対して直角であることの精度
平面度（△）：面がどれだけ平らかの精度（基準なし）
位置度（⊕）：穴・面の理想位置からのずれの許容範囲
真円度（○）：円がどれだけ真円に近いかの精度
データムの意味と表記方法
続いては、幾何公差において重要な「データム」の意味と表記方法について確認していきます。
データム（Datum）とは、幾何公差の基準となる理論的に正確な点・直線・平面のことです。
向き公差（平行度・直角度など）や位置公差（位置度・同軸度など）を指定する際には、基準となるデータムを設定する必要があります。
データムの表記方法：
基準とする面・線・点に「データム三角記号（△）」を付け、アルファベット（A・B・Cなど）で識別します。
幾何公差枠には基準データムのアルファベットを記入して、どの基準に対する公差かを示します。
幾何公差の表記形式（公差指示枠）
幾何公差は「公差指示枠（幾何公差枠）」と呼ばれる長方形の枠の中に記入します。
公差指示枠の構成（左から右の順）：
①幾何公差記号（例：∥）
②公差値（例：0.05）
③データムの識別記号（例：A）
表記例：[∥|0.05|A]（データムAに対して平行度0.05mm）
公差指示枠は対象の面や線から引出し線を使って示します。
まとめ
本記事では、幾何公差の概念・種類・記号・データムの表記方法について解説しました。
幾何公差は形状・向き・位置・振れの精度を数値で指定するための重要な公差表記方法です。
主要な幾何公差記号（平行度・直角度・平面度・位置度など）を覚え、データムとの関係を正確に読み解く力を身につけましょう。
精密な機械部品の設計・製造において幾何公差の理解は不可欠ですので、JIS規格も参照しながら学習を深めてください。
