面取り深さ計算機 | 精密な穴あけのための無料ツール

座ぐり深さ計算機とは？

座ぐり深さ計算機は、皿頭ねじが表面と面一になるように、円すい形のくぼみをどれだけ深く加工するかを算出します。入力するのは座ぐりの直径とドリルビットの角度で、深さが出力されます。座ぐり加工では、皿頭ねじのテーパー状の下面に合う漏斗形のくぼみを切削するため、ねじ頭が表面から突き出したり、表面より深く入りすぎたりしません。

座ぐり深さの計算方法

座ぐりは、頂点を材料の中に押し込んだ円すいの形をしています。直径は表面にある開口部の幅です。角度は、その円すいの頂点における全角で、傾斜した2つの側面の間で測ります。一般的なビット角度は82°、90°、100°です。

くぼみは円すい形なので、その深さは直角三角形の三角比から求められます。円すいを中央で縦に半分に切ると、それぞれが直角三角形になります。半径（直径の半分）が一方の辺、深さがもう一方の辺となり、深さを示す辺と円すいの斜面との間に、皿穴角度の半分ができます。

$\text{厚さ} = \frac{\text{直径} / 2}{\tan(\text{角度} / 2)}$

角度を一定にすると、直径が大きいほど円すいは深くなります。直径を一定にすると、角度が大きいほど円すいは平たくなり、深さは浅くなります。

計算例

10 mmの直径を90°のビットで座ぐり加工する場合：

• 半径 = 10 ÷ 2 = 5 mm
• 角度の半分 = 90 ÷ 2 = 45°
• tan(45°) = 1
• 深さ = 5 ÷ 1 = 5.00 mm

同じ10 mmの直径でも、他の一般的な角度では深さが異なります。

• 82°：約5.75 mm
• 90°：5.00 mm
• 100°：約4.20 mm

同じ直径では、角度が大きいほど必ず座ぐりは浅くなります。

この計算機の使い方

1. ノギスまたは定規でねじ頭の直径を測り、クリアランスとして約0.5 mmを加えます。その数値を座ぐりの直径として入力します。
2. 座ぐりビットに刻印された角度を確認します。表示がない場合は、分度器でねじ頭の角度を測るか、インチ系ねじには82°、メートルねじには90°を想定します。
3. 直径と角度を入力します。結果は、表面から円すいの頂点までの深さです。
4. その数値を使って深さストッパーを設定するか、その位置でビットにテープを巻くか、ボール盤のストッパーを設定します。

直径は0より大きくなければなりません。角度は0°より大きく、180°より小さくなければなりません。ちょうど180°では円すいは存在せず、平面だけになります。

一般的な座ぐり角度

ビットの角度はねじ頭の角度と一致させる必要があります。角度が合っていないと、深さが正確でも頭の周囲に隙間ができ、ねじは面一になりません。

皿穴加工と座ぐり加工の違い

座ぐり加工では、テーパー状の皿頭ねじのために円すい形のくぼみを切削します。ザグリ加工では、六角穴付きボルトなど、側面がまっすぐな頭部を持つねじのために、底が平らな円柱形の穴を加工します。上記の式は座ぐり加工にのみ適用されます。ザグリ深さはこの三角比の関係ではなく、ねじ頭の高さに少量のクリアランスを加えて設定します。

実用上の注意

実際の穴あけ加工が幾何学的な計算と完全に一致することはほとんどありません。実際の結果には、いくつかの要因が影響します。

• 材料のスプリングバック。軟木はねじ頭の下でわずかに圧縮され、その後元に戻るため、ねじが少し出っ張ることがあります。通常は深さを数十分の一ミリメートル余分にすれば対応できます。
• ビットの摩耗。切れ味の鈍ったビットは、鋭いビットよりわずかに幅が広く、粗い円すいを切削します。
• 表面処理または積層材料。塗装またはめっきされた金属部品では、表面処理後もねじが面一になるよう、深さを余分に取る必要があります。
• 極端な角度。30°未満では、同じ直径でも深さが非常に大きくなります。10 mmの座ぐりを20°で加工するには、深さがほぼ28.4 mm必要です。140°を超えると円すいが非常に浅くなり、ねじ頭はほとんど沈みません。

そのため、機械加工業者や木工職人は通常、最終部品を加工する前に端材で深さ設定を試します。

よくある質問

座ぐりとは？

座ぐりは、皿頭ねじが表面と面一、または表面より下になるように、表面に切削する円すい形のくぼみです。座ぐりがなければ、ねじ頭の平らな下面は材料に入り込まず、材料の上に載ります。

座ぐり深さの公式とは？

深さは、直径の半分を角度の半分の正接で割った値です。深さ = (直径 ÷ 2) ÷ tan(角度 ÷ 2)。直径と角度には、計算機が想定する単位であるミリメートルと度を使用します。

どの角度を使えばよいですか？

ビットの角度をねじ頭の角度に合わせます。ねじを面一にするには、両者が同じでなければなりません。82°は北米のインチ系皿頭ねじで標準的な頂角、90°はメートル系皿頭ねじの標準角度、100°は多くの航空宇宙用締結部品で使用されます。

特定のねじには、どの座ぐり直径を使えばよいですか？

ねじ頭の直径を測り、クリアランスとして約0.5–1 mmを加えます。座ぐりがきつすぎると、ねじ頭が座る前に引っ掛かります。緩すぎると、ねじの周囲に目に見える隙間が残ります。

この計算機はインチにも対応していますか？

計算機への入力単位はミリメートルですが、基本となる公式は一貫した単位であれば使用できます。インチを先にミリメートルへ換算し（25.4を掛け）、計算してから答えを戻すか、直径にインチをそのまま使って同じ公式を適用すれば、深さもインチで得られます。たとえば、0.375インチ径で角度82°の皿穴を加工すると、深さは約0.216インチです (5.49 mm)

計算どおりの深さなのに、ねじがまだ出っ張るのはなぜですか？

最も一般的な原因は、ビットとねじ頭の角度が合っていないことです。そのほか、軟木のスプリングバックや、メーカー間でのねじ頭寸法の通常のばらつきも原因になります。端材で設定を試し、ねじがまだ出っ張る場合は深さを少し調整します。