GD&Tにおける最大実体状態（MMC）

穴とピンを組み合わせる場合、基準寸法だけを確認しても十分ではありません。実際のサイズは図面に示された許容限界内で変動し、その変動によって形体に許容される位置偏差の大きさも変わる場合があります。

このような場合に、GD&Tで最大実体状態（MMC：Maximum Material Condition）を使用します。

穴では、穴径が小さいほど穴の周囲に多くの材料が残るため、許容最小径がMMCとなります。軸やピンでは、径が大きいほど形体に含まれる材料が多くなるため、許容最大径がMMCとなります。

MMCは、位置度などの幾何公差を、形体の実サイズがMMCから離れるにつれて増加させられる場合に特に有効です。この追加分をボーナス公差と呼びます。

例えば、穴の寸法がØ10.00 ±0.10 mm、MMCにおける位置度公差がØ0.20 mm Ⓜと指定されているとします。この穴のMMCサイズは9.90 mmです。実測穴径が10.00 mmの場合、MMCから0.10 mm離れています。この0.10 mmを指示された位置度公差に加算できるため、利用可能な位置度公差の合計はØ0.30 mmとなります。

MMC修飾記号が指定されている場合、利用可能な幾何公差は形体がMMCからどれだけ離れているかによって決まるため、この関係は検査時に重要となります。

最大実体状態（MMC）とは

最大実体状態（MMC）－GD&T Basics

最大実体状態（MMC）とは、指定されたサイズ許容限界内で、サイズ形体に含まれる実体が最も多くなる状態です。

MMCは、呼び寸法や基準寸法からではなく、図面に指定されたサイズ許容限界から求めます。

穴と軸におけるMMC

MMCとなる方向は、形体が内側サイズ形体か外側サイズ形体かによって異なります。

穴では、許容最小径がMMCです。穴径が小さいほど、開口部の周囲に多くの材料が残ります。

軸やピンでは、許容最大径がMMCです。軸径が大きいほど、形体に含まれる材料が多くなります。

例：

• 穴：Ø10.00 ±0.05 mm、許容限界は9.95～10.05 mm、MMC＝9.95 mm
• 軸：Ø10.00 ±0.05 mm、許容限界は9.95～10.05 mm、MMC＝10.05 mm

MMCに基づくGD&T要件を解釈する際は、この値を使用します。次に、実測したサイズとMMCを比較することで、該当する指示の下で追加の幾何公差を利用できるかを判断します。

MMC記号とGD&T図面での指示方法

MMCの指示記号（eMachineShop.com）

MMC要件は、幾何公差記入枠内に実体状態記号Ⓜを記載して示します。MMC記号は、形体がMMCサイズにあるときに、指示された幾何公差が適用されることを表します。形体の実サイズがMMCからLMCへ離れるにつれて、それと同じ量の幾何公差をボーナス公差として追加できる場合があります。

GD&T図面におけるMMCの表示方法

サイズ形体にMMCを適用する場合、幾何公差記入枠内で、該当する幾何公差値の直後にMMC記号Ⓜを記載します。これは、指示された幾何公差がMMCで適用され、MMCからの偏差量をボーナス公差として追加できることを示します。

例：

位置度 | ⌀0.20 | Ⓜ

この例では、⌀0.20が指示された位置度公差、Ⓜがその公差をMMCで適用することを示します。

穴では、まずサイズ許容限界からMMCを求めます。軸やピンでは、穴とは反対方向の許容限界からMMCを求めます。MMC記号自体が、機械図面に示された形体のサイズ許容限界を変更することはありません。

MMCによる幾何公差記入枠の修飾

MMC修飾記号は、形体の実サイズがMMCサイズと異なる場合に重要となります。

例えば、次の指示を考えます。

Ø10.00 ±0.05
位置度 | ⌀0.20 | Ⓜ

穴のMMCは9.95 mmです。加工後の穴径が9.95 mmの場合、利用できる位置度公差は指示値どおりの⌀0.20 mmです。

穴径が10.00 mmの場合、MMCから0.05 mm離れています。MMCの規則では、この偏差量を0.05 mmの追加位置度公差として利用できるため、位置度公差の合計は⌀0.25 mmとなります。

MMCのボーナス公差と実効状態

最大実体状態MMCと相反要件RPR（ScienceDirect）

幾何公差にMMC修飾記号Ⓜを適用した場合、許容される幾何学的ばらつきは必ずしも一つの値に固定されません。形体の実サイズがMMCサイズからどれだけ離れているかによって変化します。

この関係から、ボーナス公差と実効状態という2つの概念が生じます。

MMCにおけるボーナス公差

GD&Tのボーナス公差（Mechademic）

ボーナス公差とは、形体の実サイズがMMCから離れたときに得られる追加の幾何公差です。

直径による幾何公差で管理される円筒形体では、ボーナス公差はMMCからの直径偏差量に基づいて求めます。

穴：ボーナス公差＝実サイズ－MMCサイズ
軸またはピン：ボーナス公差＝MMCサイズ－実サイズ

非円筒形体、または形状偏差が大きい場合は、一つのサイズ測定値だけに依存せず、図面で指定された版のASME Y14.5の規則に基づいて、該当する要件を評価する必要があります。

計算例で理解するボーナス公差

次の仕様の穴を例に考えます。

• サイズ：Ø10.00 ±0.05 mm
• MMC：Ø9.95 mm
• MMCにおける位置度公差：⌀0.20 mm
• 実測穴径：Ø10.00 mm

最初に、実測穴径とMMCサイズの差を求めます。

10.00－9.95＝0.05 mm

MMCから0.05 mm離れているため、位置度公差域の直径に0.05 mmを追加できます。

MMCで指示された位置度公差に、ボーナス公差を加えます。

0.20＋0.05＝⌀0.25 mm

したがって、実測穴径がØ10.00 mmの場合、利用可能な位置度公差の合計は⌀0.25 mmです。

実測穴径がMMCサイズのØ9.95 mmであれば、MMCからの偏差はありません。この場合、利用可能な位置度公差は⌀0.20 mmのままです。

MMCで管理される穴を検査する際の基本計算は、「形体の実サイズ－MMCサイズ＝ボーナス公差」です。このボーナス公差を、指示された幾何公差に加えます。

実効状態と組立要件

実効状態（VC：Virtual Condition）とは、サイズ形体のMMCサイズと、適用される幾何公差との総合効果によって生じる固定境界です。実際の形体は、該当する実効状態境界を侵してはなりません。

直径による位置度公差で管理される円筒形体では、形体のMMCサイズと該当する幾何公差を組み合わせて実効状態を算出します。穴などの内側サイズ形体では、MMCサイズから幾何公差を差し引きます。ピンなどの外側サイズ形体では、MMCサイズに幾何公差を加えます。

実効状態＝MMCサイズ－幾何公差

上記の例では、次のようになります。

9.95－0.20＝Ø9.75 mm

このØ9.75 mmが、穴に対する固定の実効状態境界です。穴のMMCサイズと指定された位置度公差を組み合わせた限界境界を表します。

軸の場合は、外側サイズ形体の径が大きいほど実体が増えるため、反対方向に計算します。

実効状態＝MMCサイズ＋幾何公差

実効状態は、ワーストケースの組立解析や機能ゲージによる検査に特に有効です。固定境界を設定することで、形体が相手形体と組み合わせ可能かを評価できます。

MMCで管理する穴やピンを含むCNC加工部品については、図面をJLCCNCへ送付し、該当するGD&T要件および加工要件の確認をご依頼ください。

GD&TにおけるMMC・LMC・RFSの違い

MMC、LMC 、RFSは、幾何公差と形体サイズとの関係を定めるものです。ASME Y14.5では、MMCまたはLMCが指定されていない場合、RFSが既定の条件となります。

MMC

MMCは、形体のサイズと幾何学的位置が組立性に同時に影響する場合に広く使用されます。例えば、ボルト穴では、穴径が小さいほどボルト周囲のすきまが少なくなるため、位置をより厳しく管理する必要があります。穴径が大きくなると、穴の位置が理論上の正確な位置からわずかにずれていても、ボルトを通すための余裕が増えます。MMCを適用すれば、穴径の増加分を追加の位置度公差として利用できます。

LMC

LMCの適用例（Machining Doctor）

LMCは、形体周辺にどれだけの材料が残るかが重要となる場合に有効です。LMCが指定されている場合、形体の実サイズがLMCからMMCへ離れると、MMC要件でMMCから離れた場合と同様に、追加の幾何公差を得られます。

例えば、部品の外縁近くにある穴では、穴と外面との間に一定以上の材料を残す必要があります。このような場合、LMCに関連付けて形体を管理することで、必要な肉厚を確保できます。

MMCは一般に組立関連の要件に使用され、LMCは残すべき材料の最小量が機能上重要となる場合に有効です。

RFS

サイズに関係なく適用するRFS（GD&T Basics）

RFS（Regardless of Feature Size：サイズに関係なく）とは、形体の実サイズにかかわらず、幾何公差を指示値のまま適用する条件です。ASME Y14.5では、MMCまたはLMCの修飾記号が指定されていない場合、RFSが既定の条件となります。例えば、RFSで位置度公差⌀0.20 mmを指定した場合、穴径がMMCに近くても、反対側の限界サイズに近くても、位置度公差は⌀0.20 mmのままです。

これは、位置そのものが要求事項であり、形体サイズの変化によって追加の位置偏差を許容すべきでない場合に有効です。

実用上の違い

どの条件を選ぶかは、形体に求められる機能によって決まります。

• MMC：形体のサイズと位置の両方が組立性に影響する場合に使用します。
• LMC：残存材料または最小肉厚の確保が重要な場合に使用します。
• RFS：幾何公差を形体サイズから独立させる場合に使用します。

機械図面におけるMMCの代表的な用途

MMCは、形体のサイズと位置が同じ組立に影響する場合に有効です。穴群は代表的な例であり、穴を位置度の範囲内に保ちながら、相手側の締結部品を通すための十分なすきまを確保する必要があります。

位置度公差および穴群へのMMCの適用

穴群では、穴のサイズと位置の両方が組立時のすきまに影響するため、MMCが広く適用されます。穴径がMMCより大きくなると、機能上の境界を維持したまま、得られたボーナス公差によって、より大きな位置偏差を許容できます。

機能的な組立へのMMCの適用

MMCは、サイズと位置の両方によって組立時のすきまが決まる相手形体にも有効です。位置決め用のピンと穴は代表例であり、ピンと穴の両方がMMCサイズにあるときに、組立条件が最も厳しくなります。

検査時には、形体の実サイズが重要です。穴径がMMCより大きければ利用可能なすきまが増え、ピン径がMMCより小さければ同様にすきまが増えます。図面で幾何公差にMMCが適用されている場合、このサイズ差を追加の幾何公差として利用できます。

加工された形体が呼び寸法どおりでなくても、部品を確実に組み立てる必要がある場合に特に有効です。

MMCがCNC加工と検査に与える影響

MMC指示は、製造部門と検査部門が形体のサイズおよび幾何公差を評価する方法に影響します。形体は指定されたサイズ許容限界を満たした上で、MMC修飾記号に従って幾何公差要件を評価する必要があります。

MMCで管理する形体を加工する際の注意点

加工担当者にとって重要なのは、形体のサイズと位置を図面要件内に維持することです。

CNC加工による穴群では、MMC要件が、穴加工方法、ワーク保持方法、プログラム座標、加工中の寸法管理に影響する場合があります。穴をサイズ許容限界内に保ちながら、形体の位置を適用される幾何公差内に収める必要があります。

実務上の重要点は、穴径だけを管理しても不十分だということです。穴群は、指定された正しい位置に加工しなければなりません。

MMCで管理する穴群では、指定されたデータム参照枠に対して、穴のサイズと位置の両方を管理する必要があります。穴径が大きくなれば位置度のボーナス公差を得られる場合がありますが、形体のサイズ許容限界や、図面に適用されるその他の要件を満たす必要がなくなるわけではありません。

量産時には、工具摩耗と、それに伴う寸法の緩やかな変動も監視する必要があります。穴加工工具が摩耗すると、穴径が目標値から徐々に変化する可能性があります。MMCで管理する位置度公差では、このサイズ変化によって利用可能なボーナス公差が変わります。そのため量産中の穴径監視は重要であり、工具摩耗が検査時のボーナス公差に影響することを考慮する必要があります。

MMC要件の検査方法

検査では、形体のサイズ許容限界、幾何公差、実体状態の修飾記号、適用するデータム参照枠を含め、幾何公差記入枠全体に従う必要があります。穴径だけを確認しても、MMCで管理される位置度要件への適合性は判断できません。

穴群を検査する際は、形体の実サイズを求め、指定されたデータム参照枠に対して穴の位置を評価します。位置度公差にMMCが適用されている場合、実測値がMMCからどれだけ離れているかによって利用可能なボーナス公差を求め、その値を考慮して位置度の結果を評価します。

三次元測定機（CMM）を使用すれば、指定されたデータム参照枠に対する形体のサイズと位置を測定し、適用される幾何公差を評価できます。量産用途によっては、機能ゲージを用いて、形体が機能上の境界に適合しているかを迅速に合否判定できます。ただし、図面で個別の測定値や検査記録が要求される場合、機能ゲージは寸法測定や座標測定の代わりにはなりません。

MMCの解釈でよくある間違い

形体サイズとGD&T指示を個別に確認すると、MMCを誤って解釈しやすくなります。まず形体の種類とサイズ許容限界を特定し、次に幾何公差記入枠内の実体状態修飾記号を併せて読み取る方法が確実です。

MMCを最大寸法だと誤解する

MMCは、単に「最も大きい寸法」を意味するものではありません。

穴では、穴径が小さいほど周囲に多くの材料が残るため、許容最小径がMMCです。

軸やピンでは、径が大きいほど形体に含まれる材料が増えるため、許容最大径がMMCです。

この誤解は通常、MMCを実体状態ではなく、一般的な「最大寸法」の要件として解釈することから生じます。

MMCとRFSを混同する

MMCとRFSでは、幾何公差の適用方法が異なります。

MMC Ⓜでは、形体の実サイズによって、利用可能な幾何公差の量が変わる場合があります。

RFSでは、形体の実サイズがサイズ許容限界内のどこにあっても、幾何公差記入枠に示された値のまま幾何公差を適用します。

したがって図面を読む際は、すべての位置度公差がMMCで適用されると考えず、公差値の後にある修飾記号を確認してください。

ボーナス公差を考慮しない

MMCが指定されている場合、指示された幾何公差だけで判定すると、誤った結果になる可能性があります。MMCからの偏差量によって利用可能なボーナス公差が決まるため、形体の実サイズも考慮する必要があります。

最大実体状態に関するよくあるご質問

最大実体状態のまとめ

MMCは、形体のサイズと位置を相互に関連付ける必要がある場合に最も有効です。穴やピンなどの形体を管理しながら、実際に加工されたサイズに応じて幾何公差要件を適用する方法を図面上で示せます。

図面を確認する際は、形体のサイズ許容限界、Ⓜ修飾記号、幾何公差、機能要件を併せて確認してください。最終的なはめあいがサイズと位置の両方に依存する穴群や位置決め形体では、特に重要です。

MMCで管理する形体を含むCNC部品について、JLCCNCでは図面要件の確認から、指定されたGD&T要件に基づく部品製造まで対応します。加工および検査要件については、図面またはCADデータをお送りください。