「位置度のデータムって何？なぜ3つ必要なの？」という疑問を持つ方も多いでしょう。
位置度の評価には3つのデータムを組み合わせた座標系の構築が必要であり、この「3データム体系」を正しく理解することが幾何公差の正確な適用の基礎となります。
この記事では、位置度評価におけるデータム3つの役割、第一・第二・第三基準の意味と決め方、3-2-1原則による座標系構築の方法について詳しく解説していきます。
機械設計と品質管理の実力を高めるために、データムの考え方をしっかりと身につけましょう。
目次
位置度のデータム3つとは：3次元座標系を確立するための基準形体
それではまず、位置度で使われるデータム3つの役割と基本概念について解説していきます。
3次元空間でのある点の位置は、X・Y・Z の3方向の座標値によって一意に決まります。
位置度の評価には、この3方向の座標を確定するための3つのデータムが必要であり、これを「3データム体系」または「データム参照枠（DRF：Datum Reference Frame）」と呼びます。
第一データム（第一基準）の役割
第一データムは最も重要な基準形体であり、通常は最も広い面積を持つ基準面（底面・取付面など）が選ばれます。
第一データムを平面で指定すると、その平面が部品の3点の自由度（Z方向の位置・X軸回転・Y軸回転）を拘束します。
第一データム（平面A）が拘束する自由度
・Z方向の平行移動（上下方向の位置）
・X軸回りの回転（前後の傾き）
・Y軸回りの回転（左右の傾き）
（合計3自由度を拘束）
平面との接触点が最低3点必要であり、3点を定めることで平面が確定（3点支持の原理）するため、「第一データムは3点の自由度を拘束する」とも表現されます。
第二データム（第二基準）の役割
第二データムは第一データムで拘束できなかった残りの自由度のうち2つを拘束します。
通常は部品の長手方向の側面・ダボ穴・ボス形状など、位置決めの主方向を規定する形体が選ばれます。
第二データム（直線または面B）が拘束する自由度
・X方向の平行移動（左右の位置）
・Z軸回りの回転（水平面内の回転・向き）
（合計2自由度を追加拘束）
第一・第二データムの組み合わせで5自由度が拘束され、残りのY方向の位置（1自由度）が未拘束の状態です。
第三データム（第三基準）の役割
第三データムは残りの1自由度（Y方向の位置）を拘束して座標系を完全に確定させます。
通常は第二データムに直交する側面・端面・別の基準面が選ばれます。
3つのデータムを組み合わせることで合計6自由度すべてが拘束され、3次元空間内での部品の位置と向きが一意に定まります。
この状態で穴位置を計測すれば理論位置（TED）との偏差が正確に算出でき、位置度の評価が可能になるのです。
3-2-1原則によるデータム設定の実践
続いては、3-2-1原則に基づいた実際のデータム設定方法を確認していきます。
3-2-1原則とは
3-2-1原則とは、第一データムで3点・第二データムで2点・第三データムで1点の接触によって部品の位置と向きを完全に拘束する位置決め手法です。
3-2-1原則の接触点とその役割
第一データム（平面A）：3点接触 → 平面を確立（3自由度拘束）
第二データム（面・線B）：2点接触 → 方向を確立（2自由度拘束）
第三データム（面・点C）：1点接触 → 位置を確立（1自由度拘束）
合計：6点（6自由度すべてを拘束）
この3-2-1原則は機械加工の治具設計・CMM測定のセットアップ・検査フィクスチャーの設計など、製造業の幅広い場面で応用されています。
3-2-1原則に基づいたデータム設定が、位置度評価の再現性と正確性の基盤となっているといえます。
データム選定の実践的な考え方
実際の部品でデータムを選定する際の考え方を整理します。
第一データムには最も広く安定した面（取付面・基準面・機能面）を選びます。組立時に相手部品と接触する面を第一データムにすることが理想的です。
第二データムには部品の主要な位置決め方向を決める形体（長辺方向の面・ボス・ダボ穴など）を選びます。
第三データムには第二データムと直交方向の位置決め形体を選び、設計意図が最もよく反映される基準面の選択が品質保証の観点から重要でしょう。
データム優先順位の図面表記
データムの優先順位（第一・第二・第三）は公差記入枠の右側に左から順に記入します。
「[ ⊕ | Φ0.1 | A | B | C ]」という記入例では、Aが第一・Bが第二・Cが第三データムであることを示しています。
優先順位を正しく設定することで、実際の測定・評価が設計意図と一致した結果を生むため、データムの優先順位設定は慎重に検討する必要があります。
まとめ
この記事では、位置度評価のためのデータム3つの役割（第一：3自由度拘束、第二：2自由度拘束、第三：1自由度拘束）、3-2-1原則の意味と実践、データム選定の考え方、図面への表記方法について解説しました。
3つのデータムで合計6自由度を拘束することで3次元座標系が確立し、穴位置などの理論値との偏差を正確に評価できるようになります。
データムの選定は単なる形式的な決まりではなく、部品の機能・組立・測定の再現性を統一した品質保証の基盤として機能しています。
データム体系の深い理解が、幾何公差全体の正確な活用と製品品質の向上に確実につながっていくでしょう。
