真位置度計算機

GD&Tにおける真位置とは何ですか？

位置度(トゥルーポジション)は、GD&T(幾何寸法公差)において、フィーチャ(通常は穴)のデータムに対する正確な位置を定義する規制です。正方形の公差域を作る従来の ±X、±Y 座標公差方式とは異なり、位置度は円形(直径)の公差域を使用し、利用可能な公差面積が 57% 増加します。

位置度の値は、理論位置からの半径方向偏差の 2 倍として計算されます: TP = 2 × √(Δx² + Δy²)。この直径値を、フィーチャコントロールフレームに指定された公差と比較します。TP 値が公差以下であれば、そのフィーチャは仕様内です。

MMC(最大実体状態)のボーナス公差は強力な概念です: 穴が MMC 寸法より大きい場合、その余裕分が追加の位置公差として使えます。ボーナスは、実際のフィーチャ寸法と MMC 寸法の差に等しくなります。これは、穴が大きいほど位置誤差が多少大きくても組み付けやすいという機能上の実態を反映しています。

Formula: 位置度 = 2 × √(Δx² + Δy²) Δx = 実測 X − 理論 X Δy = 実測 Y − 理論 Y MMC ボーナス = 実寸法 − MMC 寸法 有効公差 = 指定公差 + MMC ボーナス

計算例

理論位置 (50.000, 30.000) の穴を (50.12, 29.85) で実測、公差は MMC で Ø0.50 の場合。Δx = 0.12、Δy = −0.15。TP = 2 × √(0.12² + 0.15²) = 2 × 0.192 = 0.384 mm。穴は Ø10.15(MMC = Ø10.00): ボーナス = 0.15。有効公差 = 0.50 + 0.15 = 0.65。TP (0.384) < 有効公差 (0.65) → 合格。

このツールの使用場面

• 検査員がCMMレポートを評価し真位置度を計算して部品合否を判定
• 設計エンジニアが穴パターンの機能要件に基づきMMCまたはRFS修飾子を適用するかを判断
• ボルト穴位置が組立に重要な新規生産部品の初品検査結果の確認
• 穴の位置誤差が許容公差帯内にあるか分析して組立フィット問題を解決

避けるべき一般的な間違い

• 真位置度が直径値（半径偏差の2倍）であることを忘れる
• 図面に指定されたMMCボーナスを適用しない
• 間違ったデータム基準フレームを使用
• 真位置度を二方向公差と比較

結果の解釈方法

• PASS、TP < 公差の50%：優秀
• PASS、TP 50-80%：許容範囲
• PASS、TP 80-100%：限界
• FAIL：部品が位置要件を満たさない

関連規格・参考文献

• ASME Y14.5-2018 — 寸法と公差
• ISO 1101 — 幾何学的製品仕様 — 幾何公差
• ASME Y14.5.1 — 寸法と公差原理の数学的定義
• ISO 5459 — 幾何学的製品仕様 — データムとデータム系

よくある質問

±X/±Y公差ではなく位置度（真位置）を使うのはなぜですか？

円形（直径）公差域による位置度は、同等の±X/±Yの正方形公差域に比べて57%広い有効領域を与え、機能要求を緩めることなく不良率を低減できます。また、座標公差方式では不可能なMMC/LMCボーナス公差も利用できます。ASME Y14.5によれば、位置度はフィーチャの位置決めにおいて推奨される方法であり、ほとんどの航空宇宙・自動車仕様では必須となっています。

MMC修飾子とRFS修飾子の違いは何ですか？

MMC（最大実体状態）は、フィーチャがMMCから離れるにつれてボーナス公差を許容します — 穴が大きいほど位置の自由度が増えます。RFS（実体寸法無関係）は、フィーチャの実寸法に関係なく公差が固定され、ボーナス公差はありません。MMCは、フィーチャの機能が組立てである場合（ボルト用のばか穴）に適しています。RFSは、寸法に関係なく正確な位置が要求される場合（圧入穴、位置決めピン）に使用されます。