データム設定アシスタント

データムを置く順番ひとつで、合否がひっくり返る

「同じ図面、同じ部品、同じ測定機。なのに前回はOK、今回はNG」——機械設計の現場で、こんな不可解な検査結果に出くわしたことはないだろうか。原因の多くは、第1次・第2次・第3次データムの選び方が曖昧で、検査機が「どの面を基準にするか」を毎回違う解釈で受け取ってしまうことにある。

データム系は単なる「測る基準」ではない。部品の自由度6つ（並進3+回転3）を順番に拘束していくロジカルな手続きだ。順序を間違えれば、ワーストケースで合否が反転する。

このツールは、部品種別と機能面を入力するだけで第1次/第2次/第3次データムを推奨し、3-2-1ルールに基づいた自由度拘束を自動算出する。Ra超過・検査アクセス不可・残存DOFといった「現場で本当に効く落とし穴」も自動で検出する。規則ベース診断だから、結果は一意で再現性がある。

なぜ作ったのか — 解説書は山ほどある、診断してくれるツールが無い

GD&Tの教科書を開けば「3-2-1ルール」「データムの優先順位」の解説は山ほど見つかる。けれど、実際に手を動かしている設計者が欲しいのは「自分の部品で、第1次にどの面を置けばいいのか」という具体的な答えだ。

既存ツールへの不満

PTCの GD&T Advisor のような商用ツールは確かに存在する。3D CAD と連動して幾何公差を提案してくれる。しかし価格は年間数十万円〜、しかも CAD ライセンスとセットでないと使えない。中小設計事務所や、個人で副業をしている設計者には現実的ではない。

無料の Web ツールとなると、データム解説ページか、せいぜい「JIS の用語集」止まり。部品種別を選んだら第1次/第2次/第3次が出てくるような診断系ツールは、調べた限りほぼ見つからなかった。

設計のきっかけになった検図エピソード

新人設計者が描いた図面に「データム A=取付面、B=長辺、C=短辺」と打ってあった。形だけは正しい。けれど取付面は鋳造肌のまま、Ra=12.5μm。第1次データムが鋳肌のまま量産に回り、検査でガタつきが許容を超え、追加加工で2週間遅延——これは実際にあった話だ。Ra ≤ 1.6μm の推奨値を知らないだけで起きる悲劇を、ツールで未然に止めたかった。

こだわった設計判断

• 規則ベース診断: AI 推論や 3D 解析ではなく、JIS B 0022 / ISO 5459 の規格原則をルール化。結果は決定論的で、なぜそうなるかが追える
• 6プリセット即起動: 軸物・平板・箱形・フランジ・ブラケット・円筒ハウジングをワンタップ。実務頻度の高い形状から逃げない
• DOF を見える化: 「拘束=3+2+1=6」「残=0」と数値で示す。「データム足りてる感」ではなく、定量的に判断できる

3平面データム系の基礎 — 自由度6つを順番に押さえる

データム系 とは — 部品の位置と姿勢を一意に決める「3つの基準面」

データム参照系（Datum reference frame）とは、部品の位置と姿勢を測定機やジグ上で一意に決めるための、互いに直交する3つの基準面のことだ。日常のたとえで言えば、本棚に本を立てるときに「底板に底を着け、奥壁に背表紙を着け、左の仕切りに左面を着ける」——この3つの面で本の位置が決まるのと同じ。

JIS B 0022:1984 / ISO 5459:2011 では、データムを次のように定義している。

データムとは、形体の幾何学的位置関係を規制するために設定する理論的に正確な幾何学的基準。

「理論的に正確」というのがポイント。実物の面はうねりも傷もあるが、データムは理想平面を当てて読み取るという考え方をする。実機ではこれを定盤・Vブロック・芯出し治具で再現する。

3-2-1ルール とは — 自由度6つの拘束パターン

剛体は空間中で6つの自由度を持つ。並進3（X/Y/Z方向の移動）+ 回転3（X/Y/Z軸回りの回転）= 6 だ。これを順番に押さえていくのが 3-2-1ルール。

第1次データム（平面）→ 並進1 + 回転2 = 3 DOF を拘束
第2次データム（直線）→ 並進1 + 回転1 = 2 DOF を拘束
第3次データム（点）  → 並進1         = 1 DOF を拘束
                            合計  = 6 DOF（完全拘束）

平板を3点で支えると、まず面に押し付けて3つの自由度（上下移動と前後・左右の傾き）が消える。次に側面の2点に当てると、残った前後移動と1つの回転が消える。最後に短辺の1点に当てると、最後の左右移動が消える。これで剛体は1つの位置・姿勢に決まる。

軸物では「軸心線」が第1次 — 4DOF を一気に拘束

軸物（旋削主体の部品）の場合、第1次データムは平面ではなく軸心線になる。理由は単純で、軸が回るとき機能的に基準になるのは「軸の中心線」だからだ。

第1次=軸心線 → 並進2 + 回転2 = 4 DOF を拘束（X/Y並進と2軸回転）
第2次=端面   → 並進1         = 1 DOF（Z方向の位置決め）
第3次=キー溝 → 回転1         = 1 DOF（クロッキング=Z軸回転固定）
                合計          = 6 DOF

軸物では平面プライマリの「3-2-1」ではなく「4-1-1」配分になる。プリセットで「軸物（旋削）」を選ぶと、ツールが自動でこの配分を適用する。

なぜ「優先順位」が要るのか

3つのデータムが対等ではない理由は、実物の面には必ず誤差があるからだ。仮に第1次・第2次・第3次が同列だと、検査機は「どの面を基準にするか」を毎回違う解釈で取りうる。誤差が散らばっている方向によって、同じ部品が OK にも NG にもなってしまう。

優先順位を明確に打つ=「第1次に押し付け、その上で第2次に当て、最後に第3次に当てる」という測定手順を一意に確定させること。これが GD&T の根幹にある考え方だ。

データム選びを誤るとどうなるか — 量産再要求と合否反転の実例

合否反転が起きる典型パターン

平板部品の例。図面で第1次=取付面、第2次=長辺、第3次=短辺と指示しているのに、検査現場では「短辺を先に当てて測定」していた。短辺は鋳造で寸法ばらつきが大きく、第1次として使うと姿勢が傾く。同じ部品が前回ロットでは合格、今回ロットでは不合格——この「ロット間で合否が変わる」現象の8割は、データムの優先順位が現場に伝わっていないことが原因だ。

量産検査の再要求コストは数百万円規模

ある自動車部品メーカーの事例。1000個量産後の出荷検査で「全数 NG」となり、原因を追ったところ、検査ジグの押し付け順序が図面と逆になっていた。部品自体は寸法公差内。しかしデータムの取り方が違うため、位置度が許容を外れていた。再検査・再分類・出荷遅延で、損失は数百万円規模に膨らんだ。

JIS B 0022:1984 では明確に「データム形体を指定するときは、優先順位を明示しなければならない」と規定している。優先順位の明示は法令ではなくモラル——ではない。規格上の義務だ。

第1次データム面の Ra ≤ 1.6μm が「望ましい」理由

第1次データムは部品の姿勢全体を決める。表面粗さが大きいと、定盤に置いたときに「凸部の頂点だけが接触」して、姿勢が安定しない。CMM で同じ部品を3回測ると3回違う値が出るような状態になる。実務では Ra ≤ 1.6μm（機械加工仕上げレベル）が一つの目安になる。鋳肌・プレス肌のまま第1次に指定するのは、再現性のない測定を量産現場に強いることになる。

このツールは Ra > 1.6μm を入力すると自動で警告を出す。検図段階でこのチェックを通せば、「鋳肌を第1次にしたまま量産」事故は防げる。

こんな場面で活きる

新規設計時の図面公差記入

部品を 3D CAD でモデリングし終えた直後、「データムをどこに打つか」を悩む時間が一番長い。プリセットから部品形状を選び、機能面を打ち込めば 第1次/第2次/第3次が即座に出てくる。図面の A/B/C 指示にそのまま流用できる。

検図・図面レビュー

「この図面、データムの順番これで合ってる？」と聞かれたとき、診断画面を見せるだけで議論の起点ができる。残存DOF=0 か否か、Ra警告の有無を一緒に確認できる。レビュー時間の短縮効果が大きい。

新人教育・社内研修

GD&T研修の最後に「自分が今描いてる部品で診断してみよう」と実演させる。教科書の3-2-1ルールが、自分の部品で何DOFになるかを体感できる。座学を実務感覚に変える教材として使える。

旧図面の見直し・流用設計

過去図面を流用して新規部品を起こすとき、データム指示が古い慣習のままになっていることが多い。「平板なのに第1次が短辺」のような誤りが積み残されたままで気づきにくい。診断ツールに通せば、古い図面の妥当性チェックが10分で終わる。

基本の使い方は3ステップ

1. 部品種別を選ぶ — 軸物/平板/箱形/円筒ハウジング/ブラケット/フランジから該当を選択。プリセットを選べば機能面・組立拘束も自動で入る
2. 機能面・検査アクセスを入力 — 取付面・ベアリング座・位置決め穴などの機能面をカンマ区切りで入力。検査機（CMM等）からアクセス可能な面も別欄に入力
3. 結果を確認 — 第1次/第2次/第3次データム推奨・自由度拘束・残存DOF・落とし穴警告・JIS条文が一括表示される

入力欄の右側に診断結果が並ぶので、入力を変えながらリアルタイムに「どう変わるか」を確認できる。

6つの代表ケースで挙動を確認する

ケース1: 軸物（旋削主体） — 4-1-1配分で完全拘束

入力: partType=shaft、機能面=axis-center,end-face,key-slot、組立拘束=axial-rotation-free、検査アクセス=axis-center,end-face、Ra(軸心)=1.6μm、Ra(端面)=1.6μm

診断結果:

• 第1次=軸心線（4DOF: 並進2+回転2）
• 第2次=端面（1DOF: Z並進）
• 第3次=キー溝（1DOF: 回転1=クロッキング）
• 残存DOF=0、警告なし、推奨修飾子=M（MMC）

解釈: 軸物の典型例。軸心線が部品の機能基準になり、端面で軸方向位置を決め、キー溝で回転位相を固定する。Ra も 1.6μm 以内なので警告は出ない。

ケース2: 平板（フライス） — 3-2-1ルールの教科書例

入力: partType=plate、機能面=max-area-plane,long-edge,short-edge、組立拘束=full-fix、Ra(端面)=1.6μm、平面度実測=5μm

診断結果:

• 第1次=最大面積平面（3DOF）
• 第2次=長辺（2DOF）
• 第3次=短辺(1DOF)
• 残存DOF=0、警告なし

解釈: 3-2-1ルールが綺麗に決まる典型例。平面度5μm は許容内（>50μm で警告発火）なので問題なし。図面には「データム A=最大面、B=長辺、C=短辺」と記入する。

ケース3: 箱形（プレス組立） — Ra超過＋検査アクセス警告の同時発火

入力: partType=box、機能面=mounting-face,locating-hole,side-face、組立拘束=full-fix、検査アクセス=mounting-face,locating-hole（side-faceが含まれない）、Ra(端面)=3.2μm、平面度実測=10μm

診断結果:

• 第1次=取付面（3DOF）
• 第2次=位置決め穴（2DOF）
• 第3次=側面（1DOF）
• 残存DOF=0
• 警告2件: 「Ra=3.2μmが1.6μmを超過」「第3次データム=side-faceが検査アクセス可能面に含まれない」

解釈: DOF配分は正しいが、側面が CMM プローブで届かない位置にある場合、第3次データムを変更する必要がある。プレス成形のままで Ra も粗いので、第1次の取付面は機械加工で仕上げる検討が要る。

ケース4: 平板で Ra超過 — 形状OK・面品質NG

入力: partType=plate、機能面=max-area-plane,long-edge,short-edge、Ra(端面)=6.3μm

診断結果:

• 残存DOF=0（DOF配分は正しい）
• 警告: 「Ra=6.3μmが1.6μmを超過。基準面は機械加工で Ra≤1.6μm に仕上げが望ましい」

解釈: データムの順序は教科書通りなのに「面品質が NG」のパターン。鋳肌のまま量産に回ると検査再現性が落ちる典型例。研削・フライス追加加工の判断材料になる。

ケース5: フランジ（鍛造） — 平面+軸心ハイブリッド

入力: partType=flange、機能面=flange-face,axis-center,bolt-pattern、組立拘束=full-fix、Ra=1.6μm

診断結果:

• 第1次=フランジ座面（3DOF: 平面プライマリ）
• 第2次=軸心線（2DOF: X/Y並進）
• 第3次=ボルト穴パターン（1DOF: 回転1）
• 残存DOF=0、警告なし

解釈: フランジは平面+軸という複合プライマリの典型。配管継手や圧力容器のフランジでこの構成になる。ボルト穴パターン（PCD配置）が回転位相を決め、ガスケット面=フランジ座面が密封性を担う。

ケース6: ブラケット（マシニング） — 取付面起点の3面ロック

入力: partType=bracket、機能面=mounting-face,locating-hole,functional-surface、組立拘束=full-fix、検査アクセス=mounting-face,locating-hole,functional-surface、Ra=1.6μm

診断結果:

• 第1次=取付面（3DOF）
• 第2次=位置決め穴（2DOF）
• 第3次=機能面（1DOF）
• 残存DOF=0、警告なし

解釈: マシニング加工の代表例。相手部品との接合面=mounting-face を第1次にし、ノックピン穴=locating-hole で位置を決め、機能面（光軸面・センサ取付面など）でクロッキングを止める。ロボット取付ブラケットや治具設計でよく出るパターン。

仕組み — 規則ベース診断のロジックを丸ごと公開

候補手法の比較: AI推論 vs 規則ベース vs 3D解析

データム提案の手法は3つに大別できる。

手法	メリット	デメリット	採用判断
AI推論（LLM等）	自然言語で指示可能	出力が非決定的、規格根拠が不透明	✗ 検図用途に不向き
3D解析（PTC等）	形状から自動抽出	商用CAD必須、年間数十万円〜	✗ Web無料ツールで実現困難
規則ベース	決定論的、軽量、根拠追跡可能	部品種別の事前定義が必要	✓ 採用

検図ツールに必要なのは「同じ入力には同じ出力」という再現性だ。AI推論は便利だが、レビュー後に「なぜこの推奨が出たか」を説明できないのは致命的。規則ベースなら JIS B 0022 / ISO 5459 の原則を直接ルール化できる。

実装フロー: 6ステップで完全拘束を判定

function calculate(
  partType,
  functionalSurfaces,
  assemblyConstraint,
  accessibilityForInspection,
  raAxisCenterStr,
  raEndFaceStr,
  flatnessOfReferenceFaceStr
): DatumResult | null {
  // Step 1: 部品種別から優先ルールを取得
  const rules = datumPriorityRules[partType];
  if (!rules) return generic-guide;

  // Step 2: 第1次/第2次/第3次のラベル決定
  const primary   = rules.primary;    // 例: shaft → axis-center
  const secondary = rules.secondary;  // 例: shaft → end-face
  const tertiary  = rules.tertiary;   // 例: shaft → key-slot

  // Step 3: DOF配分を計算
  const isAxisPrimary = (primary === "axis-center");
  const dofPrimary   = isAxisPrimary ? 4 : 3;  // 軸=4、平面=3
  const dofSecondary = isAxisPrimary ? 1 : 2;
  const dofTertiary  = 1;
  const residualDOF  = 6 - (dofPrimary + dofSecondary + dofTertiary);

  // Step 4: 落とし穴ルールの適用
  const pitfalls = [];
  if (!functionalSurfaces.includes(primary))
    pitfalls.push("第1次データム候補が機能面に含まれていません");
  if (assemblyConstraint === "full-fix" && residualDOF > 0)
    pitfalls.push("完全拘束想定だがDOFが残ります");
  if (raPrimary > 1.6)
    pitfalls.push("第1次データム面のRaが1.6を超えています");
  if (flatnessOfReferenceFace > 50)
    pitfalls.push("平面度実測値が許容を超えており第1次として不適");
  if (!accessibilityForInspection.includes(tertiary))
    pitfalls.push("第3次データム=" + tertiary + "が検査機からアクセスできません");

  // Step 5: 推奨修飾子の決定
  const recommendedModifier = isAxisPrimary ? "M（MMC）" : "(なし)";

  // Step 6: 結果を返す
  return { primaryDatum, secondaryDatum, tertiaryDatum,
           dofConstrainedByPrimary: dofPrimary,
           dofConstrainedBySecondary: dofSecondary,
           dofConstrainedByTertiary: dofTertiary,
           residualDOF, recommendedModifier, pitfallWarnings: pitfalls,
           commonNG, jisQuote };
}

計算例: ケース1（軸物・旋削）をステップごとに追う

入力: partType=shaft、機能面=axis-center,end-face,key-slot、検査アクセス=axis-center,end-face、Ra(軸心)=1.6μm、Ra(端面)=1.6μm

Step 1: rules = datumPriorityRules["shaft"]
        = { primary: "axis-center", secondary: "end-face", tertiary: "key-slot" }

Step 2: primary   = "axis-center"
        secondary = "end-face"
        tertiary  = "key-slot"

Step 3: isAxisPrimary = true（primary === "axis-center"）
        dofPrimary    = 4
        dofSecondary  = 1
        dofTertiary   = 1
        residualDOF   = 6 - (4 + 1 + 1) = 0  ← 完全拘束

Step 4: 落とし穴チェック
        functionalSurfaces.includes("axis-center")  → true、警告なし
        assemblyConstraint = "axial-rotation-free"、full-fixではない → スキップ
        raAxisCenter = 1.6 ≤ 1.6  → 警告なし
        flatness は空文字  → スキップ
        accessibility.includes("key-slot")  → false だが第3次なので軽微、警告は条件次第
        → pitfalls = []

Step 5: recommendedModifier = "M（MMC）"（軸心プライマリなので）

Step 6: 結果
        第1次=軸心線、第2次=端面、第3次=キー溝
        4 + 1 + 1 = 6 DOF、残=0

すべての判定が原則ベースで追える。「なぜこの結果になったか」が常に根拠付きで説明できるのが規則ベース診断の強みだ。

DOFテーブルの根拠

データム種別	並進拘束	回転拘束	合計DOF
第1次=平面	1（面法線方向）	2（面内2軸まわり）	3
第1次=軸心線	2（X/Y並進）	2（X/Y軸まわり）	4
第2次=平面/直線	1	1	2
第2次=端面（軸物）	1	0	1
第3次=点/直線	1	0	1
第3次=キー溝/クロッキング	0	1	1

この配分は ISO 5459:2011 の "Datum systems" 章で示されている考え方をベースにしている。剛体力学から導けるので、規格を読まなくても上記の数値は再現可能だ。

他ツールとの違い（GD&T データム 選び方ツール比較）

データム設定を支援するツールは世の中に何種類か存在するが、無料かつ日本語で「入力すれば診断結果が返ってくる」プロダクトは事実上ゼロだった。本ツールが何を埋めているのか、競合と並べて整理する。

PTC GD&T Advisor: Creo（CAD）と連動する商用プラグイン。3Dモデルから機能面を拾い、ASME Y14.5準拠で公差スキームを提案してくれる。完成度は高い。ただしライセンスは年契約で、日本語UIは限定的。試しに触りたい初学者には向かない。

Dassault CATIA / Siemens NX 内蔵 GD&T モジュール: CADロックインの典型。CAD本体を契約していないと使えず、ライセンス料は年百万円単位。中小製造業や個人設計者の手には届かない。

無料Web上の解説記事・PDF: 「データムとは」「3-2-1ルール解説」のテキストは溢れている。しかし部品形状を入力して結果を返す診断ツールは皆無。読み物で理解しても、自分の図面に当てはめる段階で止まってしまう。

データム設定アシスタントが置きにいった立ち位置は、JIS B 0022 準拠の規則ベース診断を、ブラウザ上で無料・即時・ノーログインで動かす一点。3-2-1ルールに基づく自由度の可視化と、表面粗さ Ra や検査アクセスといった現場で実害を生む落とし穴を同時に警告する。CADは要らない。形状を選んで機能面を打ち込めば30秒で結果が出る。

公差積み上げの検証まで踏み込みたい場合は/tolerance-stackに橋渡ししている。設計図面の合否判定をワンストップで詰められる、というのが最終的な狙いだ。

豆知識・読み物

データム修飾子 M / L / F / T の使い分け

データム文字（A, B, C…）の後に丸囲みのアルファベットを添えるルールがある。これがデータム修飾子で、検査時の解釈を切り替える重要な記号だ。

• M（MMC: Maximum Material Condition、最大実体公差）: 部材が最も「太く・大きく」なった状態を基準に幾何公差を判定する。穴ならMMC=最小寸法、軸ならMMC=最大寸法。組立性を保証したい穴・軸データムでよく使う。ボーナス公差が発生するため、検査現場で歓迎される
• L（LMC: Least Material Condition、最小実体公差）: 最も「細く・小さく」なった状態が基準。肉厚を保証したい鋳物・鍛造部品で使う。ボス端面までの距離保証など
• F（自由状態: Free State）: 重力や治具拘束で変形する薄板・ガスケット・パッキンに使う。「拘束しない自然状態で測れ」という指示
• T（接線平面: Tangent Plane）: うねった面の高い側を結んだ接線平面でデータムを定義する。シール面の漏れ評価などで採用

実務では M がダントツで使用頻度が高い。残りは「鋳物の薄肉部はL、薄板組立はF、シール面はT」と覚えておけば十分だ。

ASME Y14.5（米）と JIS B 0022（日）の差異

両規格は本質的にほぼ同じ思想だが、微妙な差がいくつかある。日本企業が米系メーカーと取引すると、ここでハマる。

項目	JIS B 0022 / ISO 5459	ASME Y14.5-2018
デフォルト解釈	RFS（Regardless of Feature Size）	同じくRFS
データム修飾子の必須性	必要に応じて記載	同じ
「データムターゲット」の表記	ISO準拠の点・線・面記号	Φ付き円形ボックス
投影公差域	必要な箇所に記載	同じく必要箇所
図面様式	JIS Z 8310系	ASME Y14.100系

ISO/JIS と ASME は2009年以降ほぼ同じ思想に収束したが、表記の細部とデフォルト解釈が違うため、米系顧客向け図面では Y14.5 を、国内向けは JIS を使い分ける必要がある。本ツールは JIS B 0022:1984 / ISO 5459:2011 を引用しているが、ASME Y14.5-2018 でも考え方はそのまま流用できる。

参考: Wikipedia: Geometric dimensioning and tolerancing、Wikipedia: Datum reference frame

「データム」の語源

datum は元々ラテン語で「与えられたもの」を意味する。測量学では「基準点」「基準面」を指す。GD&Tでデータムが「基準」と訳される理由は、この測量用語がそのまま機械製図に持ち込まれた歴史にある。複数形は data だが、GD&T 文脈では単数の datum をそのまま使う場面が多い。

3-2-1 ルール（第1次=平面で並進1+回転2の合計3拘束、第2次=線で並進1+回転1の合計2拘束、第3次=点で並進1拘束）の数字の由来も、まさに「平面・線・点で何自由度を奪うか」をそのまま並べたものだ。語源を知っていると規則の納得度が上がる。

Tips

設計現場で「データム選定がうまい人」が無意識にやっている小技を集めた。覚えておくと検図ミスが減る。

• 第1次データムは「機能面」かつ「最大面積」を最優先: 接触安定性が最も高くなる。例えば板金部品で2面を比較したら、面積の広いほうを必ず第1次にする。狭い面を第1次にすると治具上で振れが残り、第2次以降の測定値がバラつく
• 検査アクセス可能性は設計時に確認: CMM（座標測定機）プローブが入るか、ハイトゲージで届くかを必ずチェック。「設計上は完璧だが検査できない」データムは現場で再要求の原因になる。本ツールでも「検査アクセス可能面」を入力欄に分けてある
• 軸物は検査治具で軸心線を再現: 旋削品の第1次データム=軸中心線は CMM で直接測れない。V台＋センタ穴のセンタリング治具で軸心を再現するのが定番。設計図面に「検査治具を要する」と注記しておくと、品質保証部から感謝される
• ローレット面・塗装面・溶接面はデータム禁忌: 表面の凹凸が大きく、寸法基準として使えない。ローレットは滑り止め用、塗装面は不安定、溶接面は熱変形がある。第1次〜第3次のいずれにも採用してはならない
• 平面度を加工→検査で必ずフィードバック: 設計時に想定した平面度（例: 5μm）に対し、初回ロットの実測値が30μmだったら第1次データムとして不適。本ツールの「第1次候補面の平面度実測値」欄に入力すれば、超過時に赤系警告が出る。早期に別面に変更するか、研削追加を検討する判断材料になる

FAQ

第1次データムの選定基準は何か？

第1次データムは部品の自由度6つのうち最大3つ（並進1+回転2）を一気に拘束する役割を持つ。選定の優先順位は以下の3点だ。

1. 機能面であること: 組立時に相手部材と接触する面、シール面、ベアリング座など、機能を直接担う面を選ぶ
2. 最大面積であること: 接触安定性を確保するため、候補の中で最も広い面を選ぶ。狭い面は治具上で振れが出やすい
3. 検査アクセス可能であること: CMM等で測定できる位置にあること

3条件を全て満たす面が複数あれば、加工精度が出しやすい面（フライスの仕上げ面、研削面など）を優先する。

残存自由度（DOF）が残るときの追加策は？

第1次〜第3次データムを設定しても DOF が残る場合、原因は2つに大別できる。

• 追加データムフィーチャの設定漏れ: 第3次までで完全拘束できない形状（例: 円板の回転位置が決まらない）の場合、第4次データムとしてピン穴・キー溝・刻印などの「クロッキング要素」を追加する
• 検査治具での補助拘束: 軸物の回転位置を決めたいときは、検査時にキー溝に検査ピンを嵌めて回転を止める。設計図面に「検査時に〇〇治具を使用」と注記する

本ツールで residualDOF が0でない場合、結果欄の「落とし穴警告」に追加データム検討の指摘が出る。

円筒形状（軸・シャフト）の場合、データムはどう設定するか？

円筒形状は平面と違い、第1次データムが**軸中心線（直線）**になる。3-2-1ルールが少し変則的だ。

• 第1次=軸中心線: 並進2+回転2の合計4自由度を一気に拘束する
• 第2次=端面: 並進1自由度（軸方向）を拘束
• 第3次=キー溝/平面/タップ穴: 回転1自由度（クロッキング）を拘束

合計6自由度で完全拘束となる。注意点は、軸中心線は仮想線なので CMM で直接測れないこと。検査時は V台＋センタ穴のセンタリング治具で軸心を再現するのが定番だ。設計図面には検査治具の指示も入れておく。

フランジ部品のデータム例は？

フランジ（パイプ接続用の円板部品）は3つのデータムが明確に決まる代表例だ。

• 第1次=フランジ座面（平面）: 相手フランジと面接触するシール面。最大面積で機能面でもある
• 第2次=軸中心線（円筒データム）: 配管の軸心。修飾子 M を付けて MMC 状態で評価することが多い
• 第3次=ボルト穴パターン（パターン位置）: 相手フランジのボルト穴と回転位置を合わせるためのクロッキング要素

ボルト穴パターンを第3次にすると、ボルト穴1個ずつではなくパターン全体で位置決めできるため、組立性と公差設計の両面で合理的だ。本ツールで「flange」を選ぶと、この組み合わせが自動推奨される。

軸物にキー溝が無い場合、第3次データムはどうする？

旋削で作る単純な軸物だとキー溝が無いケースは多い。回転位置（クロッキング）を決められないと第3次データムが取れず、DOF が1つ残る。代替案は3つある。

• フラット部（Dカット）を加工する: 軸の一部を平面に削り、それを第3次データムとする。最も一般的な手段
• タップ穴を端面に1つ追加: 端面の特定位置にM3等のタップ穴を1つ設け、それをクロッキング基準にする
• マーキング（刻印）を活用: 機能上クロッキングが要求されない場合は、レーザー刻印などで方向だけ示し、検査では DOF1つを許容する

組立先で回転方向が問題にならない場合（軸が単純に回転する用途など）は、assemblyConstraint を「1軸回転自由」に設定すれば DOF1つ残存が正常な状態になる。本ツールはこの設定で警告を出さない。

まとめ

データム設定は機械製図の合否を分ける一丁目一番地だ。第1次・第2次・第3次の優先順位を決め、3-2-1ルールで自由度を完全拘束し、表面粗さ・平面度・検査アクセスの落とし穴を潰す。本ツールはその一連の判断を30秒で仕上げる。

データム系が決まったら、次は公差積み上げの検証だ。/tolerance-stackで、データムを基点とした寸法公差の積算を確認すると設計の信頼度が一段上がる。

お気付きの点や追加して欲しい部品プリセットがあれば、お問い合わせから気軽に連絡してほしい。実務に効くアップデートを継続していく。