JPH01171725A - チップカーラ付ねじれ溝タップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明はねじれ溝タップに係り、特に、切屑が分断され
ずに連続する流れ形切屑に対しても良好な切屑排出性能
が得られるチップカーラ付ねじれ溝タップに関するもの
である。

従来技術 雌ねじを形成するためのねじ加工工具として従来からタ
ップが多用されているが、かかるタップの一種にねじれ
溝タップがある。これは、雄ねじが設けられたねじ部を
有し、その雄ねじのねじ山と交差するようにねじれ溝が
設けられることにより切刃が形成されているもので、一
般に、そのねじれ溝のねじれ角が大きくなる程切屑の巻
き径は小さくなり、切屑はタップの軸方向へ排出され易
くなる。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記ねじれ角が大きくなるのに伴い、ね
じの向きと溝のねじれ方向によって定まる一方のフラン
ク側における切刃の刃先角は小さくなって欠は易くなる
とともに、他方のフランク側における切刃のすくい角は
大きな負角となって切れ味が損なわれるため、ねじれ溝
のねじれ角は通常５０〜５５°程度が上限とされている
。また、前述したようにねじれ溝のねじれ角が大きくな
ると切屑の巻き径は小さくなるものの、切屑の流出角、
更には螺旋状を成す切屑のリード角が大きくなってその
長さが長くなり、却って切屑が排出され難くなるという
相反する現象を生じる。このようなことから、従来のね
じれ溝タップにおいては、必ずしも充分に満足し得る切
屑排出性能が得られるとは言い難く、例えば、切屑が分
断され難い延性の大きい被削材で、ねじ立て長さが大き
く、ねじ底に余裕の少ない止り穴などの悪条件が重なっ
た場合には、切屑の排出性が損なわれて切屑詰まりが発
生し、その結果としてタップ寿命、加工精度、仕上げ面
粗さ、加工能率等が阻害されることがあった。

問題点を解決するための手段 本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、
その目的とするところは、ねじれ溝タップの切屑排出性
能を更に向上させて切屑詰まりを防止することにある。

そして、かかる目的を達成するために、本発明は、前述
したねじれ溝タップにおいて、前記ねじ部の先端側の食
付き部における前記切刃のすくい面に、その切刃の稜線
に沿って断面が略円弧形状を成すカーラ溝を設け、その
切刃によって切削された切屑をそのカーラ溝によりカー
ルさせるようにしたことを特徴とする。

作用および発明の効果 このようなチップカーラ付ねじれ溝タップにおいては、
主として切削加工を行う食付き部の切刃によって切削さ
れた切屑は、カーラ溝により曲げモーメントが加えられ
て湾曲させられるため、その巻き径が小さくなる。これ
により、切屑の巻き径をカーラ溝によって調整できるよ
うになり、その巻き径を小さくするためにねじれ溝のね
じれ角を大きくする必要がなく、切刃の刃先強度や切れ
味が良好に保たれる。また、このように切屑の巻き径を
カーラ溝によって調整できるところから、ねじれ溝のね
じれ角により螺旋状切屑の長さやタップ長手方向への排
出性能を調整し得ることと相俟って、切屑の径寸法およ
び長さを独立に調整して共に小さくすることが可能とな
り、切屑の排出性能が向上して比較的分断され難い流れ
形切屑に対しても切屑詰まりが効果的に防止されるよう
になる。

ここで、前記ねじれ溝が、そのねじれ方向が前記雄ねじ
のねじれ方向と同一方向で、前記食付き部にはそのねじ
れ溝よりもねじれ角が小さいスパイラルポイント溝を有
するものである場合には、ねじ立てすべき下穴が止り穴
の場合における切屑の軸方向への排出性能を良好に維持
しつつ、巻き径が小さく且つ長さが短い螺旋状切屑が排
出されるようになるとともに、刃先強度や切れ味が向上
させられる。

また、前記切刃の表面に硬質金属化合物の被膜が設けら
れている場合には、一般に、高い耐溶着性、耐摩耗性に
よって切削の高速化、耐久性の著しい向上が認められる
ものの、切刃に構成刃先ができ難くなるとともに切屑が
巻き難くなる特性を有しており、カーラ溝がない従来の
ねじれ溝タップにおいては、切屑の排出性能が悪くなっ
てタップ性能が低下することがあったが、本発明に従え
ばそのような問題が改善され、硬質金属化合物被膜が有
する種々の利点を効果的に得られるようになる。

なお、切屑の巻き径は、被削材の材質、切刃のすくい角
、′ａのねじれ角に大きく影響され、その他にもねじの
径、ピンチ、タップの材質、溝数。

食付き長さ、更には切削速度、切削油剤等にもそれぞれ
影響されるため、前記カーラ溝の形状寸法を一様に定め
ることはできず、各種の条件を考慮して経験的、実験的
に最適な形状に設定することが望ましい。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は本発明の一実施例であるチップカーラ付ねじれ
溝タップ（以下、単にタップという）１０を示す正面図
である。かかるタップＩＯは右ねじ用のもので、先端側
のねじ部１２と基端側のシャンク部Ｉ４とから構成され
ているとともに、ねじ部１２には形成すべき雌ねじに対
応する右ねじの雄ねじ１６が設けられている。また、こ
のねじ部１２は、誰ねじ１６のねじ山が次第に低くなる
円錐形状の食付き部１８と、ねじ山の高さが略等しい円
柱形状の完全山部２０とから構成されている。

上記ねじ部１２には、雄ねじ１６と交差するように３本
のねじれ溝２２が設けられ、これにより雄ねじ１６は複
数に分断されて、その一方の端面にそれぞれ切刃２４が
形成されている。ねじれ溝２２は、タップ１０の先端部
を拡大して示す第２図に示されているように、雄ねじ１
６のねじれ方向と同じ方向にねじれ角αで設けられてお
り、その先端部、すなわち前記食付き部１８とされた部
分には、更にスパイラルポイント溝２６が設けられてい
る。したがって、この食付き部１８ではスパイラルポイ
ント溝２６により切刃２４が形成されることとなるが、
このスパイラルポイント溝２６のねじれ角βは上記ねじ
れ角αよりも小さい。

一方、上記食付き部１８における切刃２４のすくい面、
すなわち前記スパイラルポイント溝２６の内壁面であっ
て切刃２４に接する部分には、第２図のｍ−ｍ断面を拡
大して示す第３図から明らかなように、切刃２４の稜線
に沿って断面が略円弧形状を成すカーラ溝２８が設けら
れている。切刃２４の稜線とは、前記雄ねじ１６のねじ
山の頂とスパイラルポイント溝２６とが交差する部分の
線である。また、かかるタップ１０のねじ部１２には、
その全長に亘って窒化チタン（Ｔ　ｉ　Ｎ）の被膜３０
がイオンコーティング法等の適宜の被覆手段によって設
けられている。

そして、このようなタップ１０はタッピングマシン等に
取り付けられ、その先端側から被加工物に予め形成され
た下穴円にねじ込まれることにより、主として食付き部
１８の切刃２４によって切削加工を行いつつ下穴の内周
面に雌ねじを形成する。また、完全山部２０は、食付き
部１８によって形成された雌ねじに螺合されることによ
り、タップ１０を１回転で１ピツチずつ下穴円に螺入さ
せる働きをする。

ここで、延性の大きい被削材に対してねじ立てを行うと
、第４図に示されているように螺旋状に連続した切屑３
２がねじれ−ａ２２を通して排出されるが、本実施例の
タップ１０の食付き部１８には、切刃２４の稜線に沿っ
てカーラ溝２８が設けられているため、その食付き部１
８の切刃２４によって切削された切屑３２は、カーラ４
２８により曲げモーメントが加えられて湾曲させられ、
その巻き径りが小さくなる。このため、切屑３２の巻き
径りを小さくするためにスパイラルポイント溝２６のね
じれ角βを大きくする必要がなく、切刃２４の刃先強度
や切れ味が良好に保たれる。

また、上記スパイラルポイント溝２６のねじれ角βを小
さくすれば、切屑３２のリード角、更には螺旋状切屑３
２の全長を小さくすることができるため、上記のように
カーラ溝２８によって巻き径りを小さくできることと相
俟って、切屑３２の巻き径りおよび長さを共に小さくす
ることが可能となり、切屑３２の排出性能が向上して流
れ形の切屑となる延性の大きい被削材に対しても、切屑
詰まりを生じることな（良好な切削加工を行うことがで
きる。これにより、工具寿命、加工精度。

仕上げ面粗さ、加工能率の向上等に著しい効果が得られ
る。なお、スパイラルポイント溝２６のねじれ角βを小
さくすれば、それだけカーラ溝２８を形成するための研
削加工も容易となる。

さらに、本実施例のタップ１０は、雄ねじ１６のねじれ
方向と同じ方向にねじれ溝２２が形成されているため、
切屑３２はそのねじれ′ａ２２を通ってタップ１０の基
端側へ排出されることとなり、止り穴に対しても良好に
ねじ立てを行うことができる。特に、本実施例では食付
き部１８にスパイラルポイント溝２６が設けられ、その
ねじれ角βにより切屑３２の長さを調整するようにして
いるため、切屑３２の形状とは無関係にねじれ溝２２の
ねじれ角αを大きくすることができ、切屑３２の軸方向
への排出性能が良好に維持されるのである。

一方、前記ねじ部１２の表面には窒化チタンの被膜３０
が設けられているため、窒化チタンがもつ高い耐溶着性
、耐摩耗性により、切削の貰速化を図ることができると
ともに、耐久性も向上する。

この場合に、被膜３０の存在により切刃２４には構成刃
先ができ難くなり、切屑３２は巻き難くなるため、カー
ラ？８２８がない従来のねじれ溝タップにおいては切屑
の排出性能が悪くなり、却ってタップ性能が低下するこ
とがあったが、本実施例のタップｌＯにおいてはカーラ
溝２８の存在により切屑３２が良好に巻かれ、ねじれ溝
２２を通って良好に排出されるため、窒化チタン被膜３
２が有する種々の利点を効果的に享受し得るのである。

因に、高速度工具鋼製のタップで、呼びがＭ１６×２．
溝数が３２食付き部の長さが２．５山、ねじれ？薄のね
じれ角（α）が３５°、スパイラルポイント溝のねじれ
角（β）が２０°２食付き部における切刃のすくい角が
６°、カーラ溝の形状寸法は第５図に示されているよう
に半径が１龍、ねじ部の表面には２〜３μｍの窒化チタ
ン被膜が設けられた本発明に係るチップカーラ付ねじれ
溝タップを用いて、被削材質５Ｓ４１の止り穴に切削速
度２００ｒｐｍで硫塩他系切削油剤を使用してタッピン
グを行ったところ、切屑の巻き径りは２．７＋ｎ。

ピッチＰ（第４図参照）は３．３１であった。これに対
し、スパイラルポイント溝およびカーラ溝が設けられて
いない従来のねじれ溝タップによる切屑の巻き径りは４
〜５寵、ピッチＰは７〜９　ｍｍであった。なお、第５
図の２４’、２６’、２８“は、前記実施例における切
刃２４．スパイラルポイント溝２６．カーラ溝２８にそ
れぞれ対応するもので、理解を容易とするために付した
ものである。また、従来のねじれ溝タップの各諸元は、
スパイラルポイント溝およびカーラ溝がないことを除い
て本発明品と同じである。

以上、本発明の一実施例並びに試験結果を詳細に説明し
たが、本発明は他の態様で実施することもできる。

例えば、前記実施例のタップ１０にはスパイラルポイン
ト溝２６が設けられているが、これは必ずしも必要なも
のではなく、食付き部１８におけるねじれ溝２２の内壁
面が切刃２４と接する部分に直接カーラ溝２８を設ける
ことも可能である。

また、前記実施例では３枚刃のタップ１０について説明
したが、２枚刃、４枚刃以上のタップにも本発明は同様
に適用され得る。

また、前記実施例ではねじ部１２の表面に窒化チタンの
被膜３０が設けられているが、窒化チタンの替わりにＴ
ｉＣ，ＨｆＮ等の他の硬質金属化合物を用いることがで
きることは勿論、かかる被膜３０がなくてもカーラ溝２
８の存在に伴う本発明の効果は充分に得られる。

また、前記実施例では雄ねじ１６のねじれ方向と同じ方
向にねじれたねじれ溝２２が設けられて、切屑３２がタ
ップ１０の基端側へ排出されるようになっているが、通
り穴に用いるタップの場合には、雄ねじ１６のねじれ方
向と逆方向にねじれたねじれ溝を設けるようにしても差
支えない。

その他−々例示はしないが、本発明は当業者の知識に基
づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるチップカーラ付ねじれ
溝タップを示す正面図である。第２図は第１図のチップ
カーラ付ねじれ溝タップの先端部を拡大して示す図であ
る。第３図は第２図におけるＩ−１断面の拡大図である
。第４図は第１図のチップカーラ付ねじれ溝タップによ
って削り出される切屑の正面図である。第５図は本発明
に係るチップカーラ付ねじれ溝タップにおけるカーラ溝
の形状寸法の一例を説明する図である。 １０：チソブカーライ寸ねじれンｎタソフ。 １２：ねじ部　　　　　１６：雄ねじ １８：食付き部　　　　２２：ねじれ溝２４：切刃 ２６：スパイラルポイント溝 ２８：カーラ溝　　　　３０：被ＩＩダ３２：切屑 α、β：ねじれ角 第１図　　　　　第２図 第３因 第５図 第４図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）雄ねじが設けられたねじ部を有し、該雄ねじのね
   じ山と交差するようにねじれ溝が設けられることにより
   切刃が形成されているねじれ溝タップにおいて、 前記ねじ部の先端側の食付き部における前記切刃のすく
   い面に、該切刃の稜線に沿って断面が略円弧形状を成す
   カーラ溝を設け、該切刃によって切削された切屑を該カ
   ーラ溝によりカールさせるようにしたことを特徴とする
   チップカーラ付ねじれ溝タップ。
2. （２）前記ねじれ溝は、そのねじれ方向が前記雄ねじの
   ねじれ方向と同一方向で、前記食付き部には該ねじれ溝
   よりもねじれ角が小さいスパイラルポイント溝を有する
   ものである特許請求の範囲第１項に記載のチップカーラ
   付ねじれ溝タップ。
3. （３）前記切刃は、表面に硬質金属化合物の被膜を有す
   るものである特許請求の範囲第１項または第２項に記載
   のチップカーラ付ねじれ溝タップ。