設計に詳しい方教えてください。【公差について】

Question

はじめまして。
私は設計などは全く分からないド素人です。
立場的には当方の企画立案した商品(横20mm、縦10mmくらいで立体的なパーツ)を製品化したく地元の設計事務所さんで3D図面化してもらいました。図面はSTEPファイルで納品されました。

商品はステンレスでMIM(メタル・インジェクション・モールディング)にて中国にて制作をする予定です。そこで中国の企業にSTEPファイルを送ったところ、「形状はわかった。しかし公差が入ってないから公差の指示を追加してくれ」といわれました。
なぜ公差が入っていないのかと言いますと、取り付け側の製品が当方とは関係のないメーカーさんの市販品で「相手側の正確な公差がわからないから、こちらの公差も今は入れられない」と設計事務所さんに言われておりました。
その設計事務所さんでなんども3Dプリンターにて樹脂のサンプルを作っていただきましたが、どれもぴったり適合します。

素人の当方とすれば現行の図面から中国の工場でできうる公差にて作ってもらえればいいのではないか？と考えそちらの公差はどの程度頑張れるのか？と質問しましたら以下のような公差の回答がありました。
Tolerance Contorol Capability
Dimension　　　Tolerance
0-5mm　　　　　　＋－0.03mm
5-10mm　　　　　  ＋－0.05mm
10-20mm　　　　　＋－0.07mm
20-50mm　　　　　＋－0.10mm
＞50mm　　　　　  ＋－0.3-5％　　
　
上記では10-20mm＝＋－0.07mmと書かれています。
当方の製品ですとこのくらいの大きさになるかと思います。またこの公差であれば全く問題ないと思い、「では既存の図面に＋－0.07mmの公差でお願いします」と言いましたが、先方は「そういう問題ではないのです。とにかくすべての個所に公差の指示を入れてください。また＋－0.07mmという公差にたいしても一律適応ではなく、対応する寸法に対して適宜適応する」と言ってきます。
設計会社の方に言いましても、「公差の記載を入れていない場合はJISの標準公差でやると思うんですけどね」といわれます。しかし中国の工場はJISはわからないといいます。

色々調べましたが日本の設計図の寸法公差は海外では通用せず、JISとしても幾何公差を導入してくれという流れのようです。ISOなどに準拠した公差をしないと海外では理解してもらえないのでしょうか？

当方としては3Dプリンターで20個くらい作っても毎度きちんと勘合し適応するので、このまま作ってもらえたらいいのになぁ、と感じます。またとりあえず、MIMの金型を作ってサンプルを作ってみたいと思います。
ちなみに添付の画像は先方が、こんな風に公差の指示を書き入れて下さい。
と言って画像を送ってきました。
素人が県の技術産業センターなどに行き色々なツテを紹介していただきようやく図面化することができました、あとは製造！というところで公差のところでつまずいており、サンプルすら作れておりません。

私の支離滅裂な話で恐縮ですが、私の話を聞いてプロの方はどう感じましたでしょうか？
素人ですので大きな思い違いなどをしているのでは？とも思っております。
よろしければアドバイスをいただきたいと思います。
どうぞよろしくお願いいたします。

Answer

追加質問に対する回答です
(1)相手の公差表が＋－0.07mmのところ～
この辺りは先方の公差表がどの程度の厳密性なのかによります。おそらくですが、これは相手方が適応している一般公差だと思うので、別に必要であれば＋－0.02mmと指定すれば頑張ってくれるでしょう。勿論その分価格は上がります。
ただ先方にも技術的限界、原理的限界が存在しますので、この公差がその限界表である可能性もあります。その場合はこの表内で指定する必要があります。
長さ範囲でザックリ公差指定してるあたり、一般公差だけ思うんですけどね。

(2)なぜ先方は～「受けられない」というのでしょうか
仕事の場でよくありますが「出来るだけ早くお願い」というタイプの指示って、やる側としては困りませんか。「何月何日の何時までに必要だ」と言われれば、それを目的として全体の仕事を組み立てられます。
要は製造側の能力の問題でなく、指示側として「このレベルの精度が必要だ」という指示を出す必要がある、という事です。

(3)設計事務所の社長さんと～
製造機械などの設計という事であれば、全く問題なく相談可能だと思います。公差の考え方や今後の対応などは、その方と相談するのが一番いいでしょう。
ただその前に1つだけ、工場側に公差表の位置づけというか、どういう程度のものかを確認しておいた方がいいと思います。
つまり「おおむねこの程度には収まる」という一般公差なのか「我々の能力の限界はここだ」という指定なのか、です。

あとは、今回のケースでは相手方が市販品なので、その辺りのバラつきをどう見込むかがキモですね。

Answer

>>公差はどの程度頑張れるのか？と質問しましたら以下のような公差の回答がありました。

公差表です
5mmの穴や幅なら　±0.03

6mmなら±0.05です
です

話がややこしくなってるので
中国から贈られた公差表を図面書いてもらったとこにもってって
すべての寸法に子の公差入れてください　といえばいいと思います

話をこじらせたのはあなたです
逆にすごい中国工場だと思います
徹底的に日本で教育されたかな

Answer

ド素人、という事なので、正確性よりも分かりやすさ優先で書かせてもらいます。
例えばですが、道を聞いた時に「まっすぐ100m言って右に曲がる」と言われたとします。
でも本当に、正確に100mか？　99mでも101mでもなくジャスト100か？　と言われればそんな事はないですよね？　この時の100mというのは、要は「だいたい100mくらい」を意味します。

でも「大体～ぐらい」では人によって差がでます。ある人にとっては105mは大体100mかもしれません。でも人によっては99mを100mとは認めないでしょう。また、仮に目が見えないので正確に歩測して歩いている人なら、「99.5m」などと指定する必要があります。
これが、ザックリ言えば公差の考え方です。「大体」の範囲を決めるというもの。

特に物を「作る」時は、逆に道路を作ると考えてみて下さい。100mの長さで作る、という時には「100.1mは100mではない」のと「110mまでは100mだよ」では作り方が変わってきます。
なので正確に言えば許容公差・・・許容(受け入れられる)公差(大体の範囲)です。
ちなみに幾何公差というのも、例えば「平らな面」の凹凸はどの程度まで許されるかの指定になります。

今回のケースで言えば、あなたの指示は全て「大体～ぐらい」という指示にしかなっておらず、その大体の範囲を指定していない事になります。
特に今回のあなたの立場は発注と設計側なので、「この範囲に入れてくれ」と指示する必要があります。これは「この範囲に入っていれば我々は文句を言わない」という約束をするという意味とイコールです。

それがないから、工場側は作りようがないのです。別にISOに準拠しているいないの問題ではありません。
なぜなら約束事が結ばれていないからです。金銭契約でいえば、何時までにどのような手段で払うかも明示しないまま、契約書にサインしろと云っているようなものです。

ただ、中国の工場という事を考えると、非常に全うな工場に当たったと言えると思います。最悪の場合、「ノー公差ならどんな製品でも文句はいわないという事だ」とデタラメな物を作って金を請求されます。
公差を指定すればキチンした物を作ってもらえると思いますので、製造はそこをオススメします。

では次に、具体的にその公差をどう決めればいいのか、です。
一番簡単なのは、既に3Dプリンタで作成したというそのサンプル20個を渡して「我々はこの製品をOKと見なしている。このレベルのバラつきまで許容する」と決めることです。測定を工場側でやってくれるならですが。

2つ目の方法としては、JISの一般公差表を渡して「この表の公差でやってくれ」というパターンです。向こうが知らないなら指定すればいいのです。

3つ目、図面化したというそのツテに事情を説明し、公差の相談にも乗ってもらうこと。ちなみに一番オススメです。

4つ目、「どんな物になっても文句は言わない全てそちらにお任せする」と白紙委任する。ある意味で一番楽ですが、ある意味で地獄への直行便です。

設計に詳しい方教えてください。公差について