3Dプリンター クリアランス・はめあい計算
穴と軸・差し込みパーツの目標サイズから、用途に合わせた初期クリアランスとCAD側の補正寸法を計算します。実測値があれば、あなたのプリンター固有の寸法誤差も反映できます。
未入力なら一般的な初期目安だけで計算します。設計値と実測値を両方入れると、穴・軸それぞれの誤差をCAD寸法へ補正します。
- 穴と軸にクリアランスを半分ずつ配分して計算します。
- 実測補正を使うと「穴だけ小さく出る」「軸だけ太く出る」といった傾向を別々に反映できます。
- XY方向とZ方向では誤差傾向が異なるため、実際に使う向きと同じ向きでテストしてください。
3Dプリントした穴や軸が合わないときの寸法補正を計算
CAD上では同じ寸法にしているのに、3Dプリントすると「穴が小さくて軸が入らない」「差し込みパーツがきつい」「スライドさせたいのに動かない」といった問題が起こることがあります。3Dプリンターでは、材料、ノズル径、印刷方向、冷却、速度、プリンターごとの寸法傾向などによって、設計値と印刷後の実寸に差が出るためです。
「3Dプリンター クリアランス・はめあい計算」は、基準寸法とはめあい用途を選び、材料とノズル径を指定することで、CAD側で使用する穴サイズと軸サイズの初期目安を計算する無料ツールです。さらにテスト印刷の実測値がある場合は、「穴だけ小さく出る」「軸だけ太く出る」といったプリンター固有の傾向も別々に補正できます。
このツールでできること
- ゆるく入る、スライドする、ぴったり・軽く押す、圧入・固定寄りの4種類からはめあいを選択
- PLA、PETG、ABS、ASA、TPU、その他の材料を考慮した初期クリアランスを計算
- 0.2mm、0.4mm、0.6mm、0.8mmノズルに応じて初期値を補正
- クリアランスを手動指定して独自条件でも計算
- 穴と軸の実測誤差を別々にCAD寸法へ反映
使い方
- 作りたい部品の基準寸法をmm単位で入力します。
- 「ゆるく入る」「スライドする」「ぴったり・軽く押す」「圧入・固定寄り」から用途を選びます。
- 使用する材料とノズル径を選択します。
- テスト印刷の実測結果がある場合は、穴と軸それぞれについて設計値と印刷後の実測値を入力します。
- 結果に表示された「CADの穴サイズ」「CADの軸サイズ」を確認します。
実測値がない場合でも利用できます。その場合は、選択したはめあい、材料、ノズル径から計算した一般的な初期目安を表示します。最初の試作寸法を決めたいときにも使えます。
クリアランスとは
クリアランスは、穴と軸など2つの部品を組み合わせるときに設ける寸法差です。このツールでは直径方向の合計クリアランスを使い、その値を穴側と軸側へ半分ずつ配分します。
たとえば基準寸法が10.00mm、合計クリアランスが0.30mmの場合、実測補正を使わなければCADの穴サイズは10.15mm、軸サイズは9.85mmとなります。プラスのクリアランスはすき間を作る方向、マイナスのクリアランスは干渉を持たせる圧入方向として扱います。
はめあい別の初期目安
ツール内部では、用途ごとのスタート値として「ゆるく入る」は0.50mm、「スライドする」は0.30mm、「ぴったり・軽く押す」は0.18mm、「圧入・固定寄り」は-0.08mmの合計クリアランスを基準にしています。ここへ材料とノズル径による補正を加えて初期値を決めます。
ただし、これらは完成品に対する保証値ではありません。特に圧入は材料や形状によって割れ・変形につながる場合があるため、必ず小さなテストピースで確認してください。
実測補正を使うと何が変わる？
3Dプリンターでは、穴と外形が同じ方向・同じ量だけずれるとは限りません。そのため、このツールでは穴と軸の誤差を個別に扱います。
たとえば、設計した穴が10.00mmで印刷後の実測が9.78mmだった場合、穴は設計値より0.22mm小さく出る傾向として補正します。一方、設計した軸が10.00mmで実測が10.12mmなら、軸は0.12mm太く出る傾向として別に補正します。
基準寸法10.00mm、スライドする条件、合計クリアランス0.30mmの例では、補正前の穴10.15mm・軸9.85mmに対して、この実測誤差を反映するとCAD側の目安は穴10.37mm、軸9.73mmになります。このように「穴だけ小さい」「軸だけ太い」といった症状を分けて扱えるのが実測補正の特徴です。
結果を見るときの注意点
表示される寸法は、設定を始めるための推奨スタートポイントです。実際の寸法精度はプリンターの調整状態、材料、造形方向、冷却、速度、モデル形状などでも変わります。
また、XY方向とZ方向では誤差傾向が異なる場合があります。実測補正を作るときは、完成品と同じ材料・ノズル・印刷方向に近い条件でテストするのがおすすめです。条件を変更した場合は、以前の補正値がそのまま使えるとは限りません。
よくある質問
穴が小さく印刷される場合はどう使えばいいですか？
「穴の実測」に設計した穴サイズと印刷後の実測サイズを入力してください。設計値との差を計算し、CADの穴サイズへ補正を加えます。
実測値がなくても使えますか？
はい。実測欄は任意です。未入力の場合は、はめあい用途、材料、ノズル径から一般的な初期クリアランスを計算します。
穴だけ、または軸だけ実測補正できますか？
できます。穴と軸は独立しているため、穴だけ設計値と実測値を入力する使い方も可能です。実測補正を使う側は、設計値と印刷後の値をセットで入力してください。
クリアランスを自分で指定できますか？
はい。「クリアランスを手動指定する」を有効にすると、直径方向の合計クリアランスを直接入力できます。プラスはすき間、マイナスは干渉を持たせる方向です。
計算結果どおりに設計すれば必ず合いますか？
必ず同じ結果になるとは限りません。3Dプリントの寸法は印刷条件や機体差の影響を受けます。まずテストピースで確認し、その実測値を使って補正を更新してください。