ねじどめ部品の変動範囲の求め方

Question

機械設計初心者のため、質問に値しない内容かもしれませんが、
質問させてください。

とある部品（図１の蓋のようなもの）をねじ止めしたとき、
この部品がどのような位置に変動するか求めたいと思っています。
これを求めるには、
?タップ穴の位置度＋?タップ穴に対するねじの位置度（表現が正しくないかもしれませんが・・・）＋?ねじ首下径の公差＋貫通穴の公差
等をスタックアップして行く必要があると思うのですが、
?のタップ穴に対するねじの位置度はどのように求めるものなのでしょうか？
また、タップ穴に対してねじがどのような位置で止まるかというのは、
何が制約になり決まるものなのでしょうか？

_____________
 | ○　　　　○|
 |             |
 | ○　　　　○|
 |_____________|　　○：貫通穴
     図１

以上、よろしくお願い申し上げます。

Answer

?タップ穴に対するねじの位置度
これに限定して考えます。

１．ねじは自動調芯作用があり、締めると然るべき芯に落ち着こうとします。
タップ穴の（蓋に対する）ピッチの狂いがあって蓋とボルトが擦れる状態でも締められますが、それは蓋に対する変形をもたらします。その許容範囲を考えるのはかなり面倒なので、これが起こればダメとみなす。

２．タップ穴の垂直度が悪い場合を考えると、少し厄介なことになります。
別観点から、タップ穴のピッチ測定は、ボルトの芯精度を上げたような、ピッチ測定ゲージ（ミスミに有）を入れて測る以外には困難です。その座面が浮くことなく締められるなら、垂直度を込めてしまって、その位置をタップ穴の位置とみなして良いはずです。

上記の１項はダメ。２項はそういう測り方をするとするなら、位置度を考えることは簡単です。

Answer

１の方も書いておられますが、ネジはとめるための物であって位置決めには多少、不向きな面もあります。ネジを締め込む時に品物がズレる事もあります。
位置決めのためには1の方が書いてある方法が一般的ですね。

私は現場サイドの人間なので現場サイドから知見で申しますと、

ネジは縦方向（ネジの進行方向）は固定できる（希望の位置に固定出来る）が、横方向は、固定は出来るが止まる場所は運しだい。

みたいなところがあります。

?の質問が「タップ溝（山）に対してのネジ頭（ナット）の向き」と言うことであれば、特別に指定なりその様な注文で作ったネジ以外はまったくのランダムです。皿ネジなどは特に精度のいい物（旋盤加工品等）でなければ、ネジの中心と皿の中心は大抵、ズレがあります。

?の質問に対してのアドバイス的な話になりますが、

平行移動に対しては簡単に言うとネジ径（首下径）とバカ穴（貫通穴）の差分です。（穴あけをマシニングなどの機械加工をしている場合）

それと回転方向は最も離れた2本のネジと穴のガタ（差）分です。

位置決めにそれ以上の精度が必要な場合は1の方が書かれた以外の方法としてはインロー部を設ける方法もあります。

蛇足になりますが、私の場合、多数本のネジで物を固定するときは最初に一番離れた2本のネジを入れて（固定はしない）その後に、他のネジを入れるようにしてます。こうする事で、ボルトのネジ山とバカ穴の側面との干渉を防げるからです。

ネジの干渉が避けられる理由ですがタップ側とバカ穴側の穴が（ネジバカ穴との余裕と比較して）十分に正確に開いていればのはなしですが、もっとも離れた位置のネジが入っていれば、それよりも近いところにあるタップ穴とバカ穴のずれは最初に入れた２箇所のずれより、同じかそれ以下のずれでしかないわけです。
例えば、最も離れた位置の穴のずれが２ミリあったとします。
その中間にある穴のずれは平行にずれた時が最大で、２ミリずれます。もし、この３箇所の穴が直線状にあり、外側の穴が完全に逆方向にずれたとすると、中間にある穴はぴったりと合うはずです。（完全に逆方向にずれるのは回転方向のずれだから）

貴殿のおっしゃる通り、作図をされると非常に判りやすいと思います。

Answer

本来、ねじ止めは、対象物を止める目的の物です。

規定の位置に止めるには、
＊ コーナー等へガイドを設ける
＊ ゲージ等のツールを使用する
＊ ノック穴を併設する
等々があります。

ねじどめ部品の変動範囲の求め方