金属加工はめあい交差に関して（軸と穴）

よろしくお願いします。

市販の円柱状の真鍮棒材（太さ3ミリ）を、別の真鍮部品の穴に挿入し、ロックタイト等の金属用接着剤で固定したいと考えています。

当然ながらメス側の穴径は棒材の外形より若干大きくする必要があるかと思いますが、専門的な交差の考え方や表記方法（H７等）も理解出来ていません。

加工は金属加工業者さんに依頼するつもりですが、単純に3.1ミリの穴を開けてもらえば0.1ミリの隙間が出来るかと思いますが、接着剤での固定等を考えた場合、妥当なものでしょうか？（もちろん棒材の太さは正確に3ミリであるとして）

特にストレスがかかるとか、熱がかかるという箇所ではありません。
0.1ミリの隙間でこのような事が成立するのかご意見をうかがえればと思います。
完全な素人ですので、やさしくおしえていただけると助かります。よろしくお願いします。

No.8 回答者： gisahann 回答日時： 2013/12/16 09:21

大体論議は尽くされていると考えますので、余談の知識として見て下さい。

「嵌め合い」という言葉を使われるという事は全くの素人ではないと思いますが、
そもそもこの公差を考える事は精密器械部品の組み立てが前提です。

その種類には、
固く打ち込んだ（はめ込んだ）状態で使う　「しまりばめ」・・・ベアリングと軸などの関係
適当な「しゅうどう」や「潤滑」を想定しての　「止まりばめ」・・・一般の孔と軸の関係
多様な目的のため隙間を多い目に採った　「隙間ばめ」などに大別されます。

その上で、工作物の素材状況を検討、工程や加工の方法を勘案した上それぞれの目的に合うよう
公差が決められます。
だから、それぞれの加工方法には通常可能な範囲があり、それを外れて決めることはナンセンスです。
また、必要もないのにやたらと公差を設けることもバカげたことです。（加工方法の指定だけで十分）

そもそも、未熟な設計者は図面に直線を引けば　真正直な平で平行な直線状のものが出来ると
思っていますが、それは全体のうねりや部分的な歪み、微細な凹凸は避けられないものです。
同様に○を書けば真円の物が出来上がるのも大きな思い違いです。普通の計測では視られない
正確にはおにぎり形や不正の波は必ずありますから、理論上公差的に品物が入ると思っていても
入らないことや摩擦の原因になります。

そういう観点から考えれば、（日本の加工品では孔基準＝H7とかH8とかが多いのですが）
むやみに精度を要求したり、孔または軸の片方だけを基準をずらす事も変な考えです。

今回の場合、軸の素材径は統計的にどれくらいの寸法なのか、然る上でよりベターな孔の加工方法に
おいて寸法を指定して（例えば３ｍｍの錐で開けた時、内径はどれくらいに仕上がるのか、それが
組み立てにどう影響したり（傾きや偏心）再検討されることが重要です。

接着や固定の状況については、例えばプレスを使う方法も考えられます＝リベット的な考え。
（この場合は少し高度な技術の検討と品質管理が要求されるでしょうが、例えば板状の上の小物で
　あれば、部品長さや使われ方でも変わりますものの、面白い課題ではあります）

No.7 回答者： ORUKA1951 回答日時： 2013/12/16 08:28

＞市販の円柱状の真鍮棒材（太さ3ミリ）

　これって結構いい加減でして、正確な寸法は加工時にそれに合わせて加工すべきです。
＞金属加工業者さんに依頼するつもり
　なら、一緒に持ち込めばよい
＞ロックタイト等の金属用接着剤で固定したい
　じゃなくて、ロウ付けをしたほうが確実です。銅合金のロウ付けは簡単ですから、通常の銀ロウでも真鍮ロウでも・・

※ 2.5程度で穴をあけてタップを立てて、棒はダイスでネジを切ってねじ込む
　と言う方法があります。
「ゆとり」以前は金属丸棒加工して、ネジたてをして文鎮を作ることを、中学校の技術家庭科でさせられていました。50代以上の男の子は経験がある。
　⇒金属加工「文　鎮」S.37中学校２年生教材( http://www.zd.ztv.ne.jp/masayon7wwx/buntin.html )

No.6 回答者： Postizos 回答日時： 2013/12/16 07:58

既に専門的な良回答が出ているので蛇足ですが

真鍮棒材ってそこらで売っているただの棒ですよね？
真円の精度も直線の精度も出てませんからクリアランスは0.1mmは取っておかないと入れることができないでしょう。板の厚みにもよりますけど。
棒のほうの精度を出してからでしたらミクロン単位だとかも現実的な話なのかもしれないですが。
加工屋に両方出せと言っていらっしゃるのはそういう意味だと思います。

あと接着するのなら肝を据えてエポキシとかでガシッとやるべきでしょう。
高温で熱することができる物なら熱すれば剥がせます。

No.5 回答者： hinanookina 回答日時： 2013/12/16 00:15

まず、真鍮の穴へ真鍮の棒を入れて固定するのに、何故ロックタイトなど使うのでしょうか？

３ミリの棒を入れる穴は３ミリで何も問題はありません、少々きつい位でちょうど良いでしょう、
そしてちゃんとしたフラックスを使い半田付けをすれば良いだけだと思いますが？
何かもっと別の、違う考えでもあるのかと勘繰りますが？

No.4 回答者： komaas88 回答日時： 2013/12/15 22:57

これは多数量同じ条件で作られるということでしょうか。

それとも１品だけの加工なのでしょうか。
前者ならしっかりと図面なりを作成して業者と品質、加工方法などの打ち合わせをし、取り決めたことを厳格に執行してもらうようにしなければなりません。
後者なら、「この現物にしっくりと嵌め合う穴を開けて欲しい」といって業者に渡しておくのが良いと思います。いわゆる現物あわせですね。市販の３ミリの真鍮棒材がどんな寸法なのかわかりませんが、おそらく
３．０００ｍｍ　ではなく、その前後にぶれていると思います。挿入して(接着剤で）固定しようと思えば、
３．０００ｍｍ　なら、孔は　３．０１０　ｍｍ　でも多少ゆるいだろうと思います（０・１ｍｍ者隙間であれば大甘、”すぽすぽ、がたがた”と言って良いと思います）。ですので、棒材が実際どんな寸法なのか、マイクロメーター　などできちっと正確に測っておく必要があるのです。嵌め合い方式では　この場合　穴は(大文字で）Ｈ６　位が適当だろうと思います。市販の引き抜き材料はおそらくおおきめになっているだろうと思いますが、Ｈ６ならミクロン単位でおおきめになるはずですから、接着剤で固定するのは正解です。

No.3 回答者： oo14 回答日時： 2013/12/15 22:52

軸基準ならｈ７として公差は０から０．０１ｍｍです。

この指定が入った場合
加工は３．００５を狙いますが、測定器があるかどうかの話にもなりますので、
それなりの、機械と環境を持っているところに依頼することになり、
当然とても高価になります。加工者、依頼者とも範囲がそこまで精度が
だせるかどうかの世界ですから。
通常は０．１ｍｍの違いを把握するのがやっとなので、
今回のように、その程度でよいなら、そういう指定をします。（＋０－０．０１等）
別の真鍮部品がφ３穴加工（たとえはＨ指定ということです。
ここも指定できるなら０+０．０１とかにしておきます。
（今回のような場合φ３キリとするのが普通で、
この場合＋０．１ぐらいにはいっておればという感じ）

現実的には、
市販の真鍮棒材というもののの公差がいくらのものが入手できるかなんですが、
その最大値を孔の最小値にしておけば間違いないです。

No.2 回答者： daibutu_puririn 回答日時： 2013/12/15 22:45

嵌め合い公差については次の表のようなものも出回っています。

何ミクロン、何十ミクロンの世界ですから、０．１ミリじゃデカすぎます。
http://www.dck.co.jp/hameai.htm
こちらの説明でいいでしょうか。
http://www.toishi.info/faq/question-seven/hameai …
要は用途や場所によって嵌め合い公差のシビアさが
変わりますよ。というような理解でよいと思います。

心配しなくてもプロの金属加工屋さんに頼むのなら、
「こういう使い方の場合は公差はどれくらいでしょうか」と聞けば、
「〇〇ミクロンくらいでいい？」ってちゃんと教えてくれますよ。

No.1 回答者： acha51 回答日時： 2013/12/15 22:35

>>（もちろん棒材の太さは正確に3ミリであるとして）

この前提に無理があります、これにも公差（交差ではありません）があります。
まず棒材を購入して、加工先に送り、この棒材がきっちり入る孔と指示するのが
よいでしょう。
または、棒材の公差を調べ最大値が入る指定にします。
この場合は公差が大きいとガタガタになる可能性があります。
ガタつくと直角度が出ませんのでやはり現物合わせが安全でしょう