夏場の現場で、朝イチに測った寸法と昼過ぎに測った寸法が、なんだか違う……と感じたことはありませんか。私も現場では「あれ、さっきと違うぞ」と首をかしげたことが何度もあります。原因のひとつが、今日のテーマ「温度」です。
金属は温まると伸びます。だから、測るときの温度で寸法はほんの少し変わります。図面の寸法は「20℃のときの値」と決まっているので（これは規格でそう決められています）、20℃以外で測ると、その伸びた分だけズレてしまうんですね。
そこで出てくるのが温度補正（おんどほせい）＝測った値を「20℃のときの寸法」に計算で直すこと。私は前の職場でこの考え方を教わったのですが、「室温が26℃だから、その分を引けばいい」と一律にやってしまうと、場面によっては“やりすぎ”になることがあります。意外と知られていないところなので、今日はここをていねいに見ていきますね。
この記事では、私なりにかみくだいた「温度補正の考え方」と、現場で使える早見表・その場で計算できるツールをまとめました。数字を扱う話ですが、できるだけ平場でいきますね。
いちばん大事な話：温度がそろっていれば、20℃じゃなくてもいい
先に結論からいきます。
ワークと測定器が「同じ材質」で「同じ温度」なら、20℃でなくても──理論上は何℃でも──温度補正は要りません。
両方が同じだけ伸びて、測定器の目盛りもワークも同じ割合で伸びるので、差し引きゼロ＝「20℃のときの値」がそのまま読めるからです。
だから本当に効くのは「室温が何℃か」ではなく、「ワークと測定器の“温度”と“材質”がそろっているか」なんですよね。ここを押さえておくと、いらない補正で悩まなくて済みます。
ただし、成り立つには2つの条件があります。
- 「同じ温度」＝本当になじんでいること。削りたてのワークは熱いですし、素手でギュッと握れば手の熱（約33℃）が移ります。室内の温度ムラもあります。だから「なじませてから測る」とセットです。“温度を気にしなくていい”という意味ではありません。
- 「同じ材質」＝膨張率（ぼうちょうりつ）がほぼ同じこと。同じ「鋼（はがね）」でも、炭素鋼とステンレス（SUS304）では伸び方が約1.5倍も違います。ここは要注意です。
私たちの現場に置きかえると、こうなります。
- 鋳鉄（FC・FCD）を鉄の測定器で測る → 膨張率がほぼ同じ → 温度をそろえれば換算いらない
- 鋳造アルミを鉄の測定器で測る → 別の材質 → 温度をそろえても“差”の分だけ換算が残る
よくある落とし穴：測定器の温度を無視して、ワークだけ換算
現場でよくある勘違いが、これです。「室温26℃だから」とワークだけを換算して、測定器の温度を気にしない。でも測定器（マイクロメータ）だって、同じ現場で一緒に温まって伸びています。その分まで引いてしまうと、引きすぎ＝過補正（かほせい）になるんです。
正しくは「ワークと測定器の“差”」で見ます。
- 鋳鉄 × 鉄の測定器：膨張率がほぼ同じなので、本当は補正ほぼゼロが正解。なのに丸ごと引くと、100mmで約7µm（0.007mm）も小さく評価してしまいます。
- 鋳造アルミ × 鉄の測定器：アルミは鉄の約2倍膨張します。でも本当は“差”の分だけでいいのに、丸ごと引くと本来の約2倍引きすぎてしまいます。
良品が「ちょっと小さめ」に出て、静かにはじかれる──こういう片寄りは気づきにくいので、正直こわいところなんですよね。。。笑
手持ちの測定器と、三次元測定機で話が違う
ここも混乱しやすいところです。同じ“温度補正”でも、測定器の温度が違うので考え方が変わります。
| 手持ち測定器（マイクロ等） | 三次元測定機（検査室20℃） | |
|---|---|---|
| 測定器の温度 | ワークと同じ現場温度（例：26℃） | 20℃が基準（温度センサで補正、または超低膨張スケール） |
| 考え方 | “差”で見る（ワークだけの換算はNG） | ワーク側を20℃で評価でOK |
| 注意 | ワークと測定器を同じ温度になじませる | 熱いまま測ると、部屋が20℃でも誤る（なじませてから） |
三次元でもうひとつだけ。現場や倉庫から持ってきたばかりの熱いワークを、そのまま測らないこと。あと、機械に材質ごとの膨張率を入れて補正する場合は、鋳鉄（約11）と鋳造アルミ（約21）は約2倍違うので、アルミなのに鋼の設定のままだと補正が半分になってしまいます。材質を変えたら設定の確認を、ですね。
材料の膨張率 早見表（20〜100℃あたり）
| 材料 | α（×10⁻⁶/℃） | ひとこと |
|---|---|---|
| 測定器用鋼（ブロックゲージ等） | 11.5〜11.7 | 補正の基準になる側 |
| 一般構造用鋼 SS400 | 約11.7 | よく使う鋼材 |
| 灰鋳鉄（ねずみ鋳鉄・FC200/FC250 等） | 約10.5〜11.4 | 鋼よりやや小さめ |
| ダクタイル鋳鉄（FCD450/FCD600 等） | 約10.5〜12.5 | 鋼と同程度〜やや上 |
| 鋳造アルミ（AC4C/A356 等） | 約21〜21.4 | 純アルミよりやや小さめ |
| 鋳造アルミ（ADC12/A380 等） | 約21 | ダイカスト系 |
| 純アルミ | 23.6 | 参考 |
| ステンレス SUS304 | 約17.2 | “鋼”でも炭素鋼と大きく違う |
※数値は代表値です。同じ材料名でも、材種・組織・温度域で1割前後ばらつきます。厳密な検査は20℃の恒温室が基本です。
その場で計算：温度補正ツール
測る寸法（長さでも径でもOK）と、ワーク・測定器の温度と材質を入れると、ずれ量と「20℃に直した寸法」、そして「補正いる／ほぼ不要」の目安が出ます。スマホでも動きますので、現場でちょっと確かめたいときにどうぞ。
温度補正 かんたん計算
測定値を「20℃のときの寸法」に直します。ワークと測定器の温度・材質を入れてください。各欄の右のタグは、下の式のどこに入るかを表します。
※径（直径）を測るときも、その値をそのままLに入れてOK（直径も同じだけ伸びます）
ΔL ＝ L ×〔 α(ワーク) ×（ワーク温度 −20） − α(測定器) ×（測定器温度 −20） 〕
20℃換算値 ＝ 測定値 − ΔL
αは代表値です（材種・組織・温度域で1割前後ばらつきます）。厳密な検査は20℃の恒温室が基本。合否判定は自社の品質規定に従ってください。
まとめ：まずは“温度をそろえる”から
むずかしい計算より先に、できることがあります。
- 削りたての熱いワークは、そのまま測らない
- ワークと測定器を、同じ場所になじませてから測る
- 同じ材質・同じ温度でそろえば、何℃でも換算いらない（むやみに室温換算して過補正しない）
まずはこの1つ、「なじませてから測る」だけでも、測定値はぐっと安定します。教わる機会が意外と少ない話なので、現場で共有してもらえたら嬉しいです。少しずつ、一緒に精度を上げていきましょう。
【出典】ISO 1／JIS B 0680（寸法計測の標準温度20℃）、JIS B 7506（ブロックゲージ）、NIST、Mitutoyo・Hexagon・Renishaw 技術資料。数値は代表値で、材種・温度域により幅があります。本記事は一般的な考え方の整理です。実際の合否判定や手順は、各社の品質規定・作業標準に従ってくださいね。
あわせてどうぞ！
現場で使える計算ツールシリーズ
このブログには、現場でそのまま使える計算ツール付きの記事が他にもあります。あわせてどうぞ！
以上、ご安全に！！
コメント