給与（工学） - 百科事典

工学および機械加工において、許容範囲とは、正確な寸法と標準的なまたは理論的な寸法、または中間段階の寸法と最終的な寸法の間に計画された偏差のことです。統一的な抽象的概念は、ある程度の差が特定の補償または干渉の要因を許容することです。例えば、次の加工を完了するために必要な余分な金属の部分が残されることがあります。以下に一般的な例を示します。理想から計画された偏差である許容範囲は、予想されるが計画されていない偏差を考慮する許容と対比されます。

許容範囲は、協力して動作する部品間の寸法の差です。組み立て部品間の許容範囲は非常に重要です。例えば、車の車軸はベアリングで支えられなければ落ちてしまいます。車軸とベアリングの間にギャップがなければ、多くの摩擦が生じ、車の動きが難しくなります。ギャップが大きすぎれば、車軸はベアリングの中でジャンプしてしまいます。車軸とベアリングの間の許容範囲を正確に取得することが重要です。これにより、車軸はジャッキングせずにスムーズかつ簡単に回転します。

工学および機械加工の許容範囲の例
外寸法（例えば、バーの長さ）は意図的に大きめに切られることがあります。または、内寸法（例えば、穴の直径）は意図的に小さめに切られることがあります。これにより、将来の切り取り、研削、熱処理などの操作による予測可能な寸法の変化を許容します。例えば：
ピンの外径は、ピンの次の熱処理が0.0005インチ（0.013mm）縮むと知られているため、0.0005インチ（0.013mm）大きめに研削されます。
穴は0.012インチ（0.30mm）小さめにドリルされることがあります。これにより、次のリメリングで取り除かれる材料を許容します。
外寸法（例えば、鉄道車両の車軸の直径）は意図的に大きめに切られることがあります。または、内寸法（例えば、鉄道車両の車輪ベアリングの直径）は意図的に小さめに切られることがあります。これにより、干渉フィット（圧着）を許容します。
部品は、その後表面を機械加工するために意図的に大きめに鋳造されることがあります。これにより、鋳造プロセスで残る粗さが取り除かれ、滑らかな機械加工表面が生まれます。この機械加工許容範囲は例えば1mmですが、これは部品の寸法と鋳造プロセスの精度に依存します。
チェーンのセグメントは、その使用寿命（約20年）の終わりに、腐食したチェーンが最小直径を満たす以上に残るように大きめに作られます。これは腐食許容範囲と呼ばれ、酸化、侵食、摩耗、および微生物に影響される腐食によって失われる鋼分子を考慮します。

許容と許容範囲の工学概念の混同
許容範囲と許容の用語はしばしば不適切に使用され、工学の文脈で誤って交換されます。これは、両方の単語が一般的に許可の抽象的概念（つまり、許容可能な限界）に関連することが多いからです。しかし、工学では、以下に説明されるように、別の意味が強制されます。

許容は、標準的なまたは理論的な寸法から予想される意図しない偏差の許容限界です。したがって、上と下の許容範囲のペアは、実際の寸法が許容可能な範囲内に位置する範囲を定義します。

対照的に、

許容範囲は、標準的なまたは理論的な寸法から計画された偏差です。言い換えれば、それは組み合わせ部品の最大材料条件の間の意図的な差です。

= 例 =
許容の概念の例として、機械のシャフトが直径10mmに正確に設計されていると考えます：10mmは標準寸法です。機械の設計を行うエンジニアは、実際には最終的な直径を生成する研削作業が一定の小さくて避けられないランダムエラーを導入すると知っています。したがって、エンジニアは±0.01mmの許容（±0.01mm）を指定します。

研削機の操作者が実際の直径が9.99mmから10.01mmの間のどこかで生成できる限り、シャフトは許容されます。プロセスにおける予測可能なエラーの量と避けられる量；避けられる（または避けられるがコストが高すぎて正当化できない）量；そして本当に許容可能な量を理解するには、相当な判断力、知能、経験が必要です。

許容範囲の概念の例として、このシャフトが入る穴に関連するものを示します。明らかに、上記のシャフトは、同じ許容範囲の10mmの穴に自由に入ることを確実にできません。実際のシャフト直径が9.99mmで実際の穴直径が10.01mmの場合は入りますが、逆の場合は入れません。

シャフトとその穴の間に十分な間隔があることを確実にするために、許容を考慮して意図的に許容範囲が指定されます。穴の直径は、製造許容範囲±0.01mm（±0.01mm）で10.03mmに指定されるかもしれません。これは、最小許容穴直径が10.02mmで、最大許容シャフト直径が10.01mmであることを意味し、0.01mmの「許容範囲」が残ります。穴とシャフトの間の最小間隔は0.01mmとなります。これは、シャフトと穴の両方が最大材料条件にある場合に発生します。

参考文献