JPH03184721A - ねじ切りフライス - 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】 産業上の利用分野 本発明は雌ねじを切削加工するねじ切りフライスに係り
、特に、前工程としての下穴加工が不要なねじ切りフラ
イスに関するものである。

従来の技術 雌ねじを切削加工するための工具としてねじ切りフライ
スがある。これは、形成すべき雌ねじのねじ溝に対応す
る形状のねじ切刃を外周部に備え、例えばＮＣフライス
盤やマシニングセンタなどに取り付けられて軸心まわり
に回転駆動されつつ、被加工物の下穴内周面に切込みを
加える状態でその下穴〇周方向および軸方向に両者を連
動させて相対送りを与えることにより、その下穴内周面
に雌ねじを切削加工するもので、上記ねじ切刃が１つの
一山ねじ切りフライスと、ねじ切刃を軸方向に複数連な
って備えた多山ねじ切りフライスとがある。

そして、このようなねじ切りフライスを用いて雌ねじを
切削加工する場合、その前工程として形成すべき雌ねじ
の内径と同一寸法の下穴を設けておくのが普通であるが
、ねじ切りフライスの先端に下穴ドリルを一体に連接し
、下穴加工に連続してねじ切り加工を行うようにしたも
のも提案されている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記何れの場合も下穴加工を行った後に
ねじ切り加工を行うようになっているため、必ずしも能
率的ではなかった。特に、別体のドリルやり−マ等で下
穴加工を行う場合には、工具交換等に無駄な時間が費や
され、装置の稼動率が低下するなどの問題があった。

また、下穴ドリルを一体に連接したねじ切りフライスに
おいては、ドリル径によって下穴径が規定されるため、
ピッチやねじ山形状が同じであっても径寸法が異なる場
合には、工具側面方向の切込み量が大きくなって切削抵
抗が大きくなるため、送り速度の低減や切込み回数の増
加が必要となり、加工能率の低下を招く不都合がある。

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その
目的とするところは、前工程としての下穴加工が不要で
あるとともに、径寸法が異なる雌ねじも高能率で切削加
工できるねじ切りフライスを提供することにある。

課題を解決するための手段 かかる目的を達成するために、本発明は、形成すべき雌
ねじのねじ溝に対応する形状のねじ切刃を外周部に備え
、軸心まわりに回転駆動されつつ被加工物に対して相対
移動させられることにより前記雌ねじを切削加工するね
じ切りフライスにおいて、前記ねじ切刃の径方向におけ
る先端よりも形成すべき雌ねじのねじ山の高さと略同じ
寸法だけ内周側の位置に外周刃を有するとともに端面に
底刃を備えた穴明は用刃部をそのねじ切刃よりも軸方向
の先端側に設けたことを特徴とする。

作用 このようなねじ切りフライスは、軸心まわりに回転駆動
しつつ、形成すべき雌ねじの軸中心を中心として被加工
物に対して相対的に公転させるとともに、その公転の１
回転で雌ねじの１リードだけ軸方向へ相対移動させるこ
とにより、穴明は用刃部によって下穴を加工しつつねじ
切刃によってその下穴の内周面に雌ねじが切削加工され
、この公転および軸方向の相対移動を所望する長さ寸法
だけ行うことにより、通り穴若しくは止り穴の所定長さ
の雌ねじが得られるのである。

ここで、雌ねじの内径寸法は、−山のねじ切りフライス
の場合には上記穴明は用刃部の外周刃によって規定され
るため、その外周刃は雌ねじのねじ山の高さと同じ寸法
だけねじ切刃の先端より内周側位置に設けられる。しか
し、ねじ切刃が軸方向に複数連なって設けられた多山の
ねじ切りフライスの場合には、穴明は用刃部の外周刃、
若しくはねじ切刃の谷部がその外周刃よりも外周側にあ
る時にはそのねじ切刃の谷部によって雌ねじの内径が規
定されるため、外周刃を雌ねじのねじ山の高さより大き
い寸法だけねじ切刃の先端より内周側の位置に設けるこ
とも可能である。

発明の効果 このように、かかる本考案のねじ切りフライスによれば
、前工程として下穴加工を行う必要がないとともに、下
穴加工とねじ切り加工とが同時進行で行われるため、雌
ねじを加工するための全体としての加工能率が向上する
のである。なお、多山のねじ切りフライスにおいても、
１回の公転で１リ一ド分の雌ねじしか切削加工すること
ができないため、１回の公転で多数のねじ山を同時に加
工する従来の場合に比較してねじ切り時間が長くなるが
、別工程で行われていた下穴加工や工具交換などの時間
が不要となるのである。

また、ねじ山形状やピッチが同じであれば、同一のねじ
切りフライスを用いて径寸法が異なる種々の大きさの雌
ねじを高能率で切削加工することができるとともに、穴
明は用刃部の軸方向寸法はそれ程大きくする必要がない
ため、止り穴の雌ねじを切削加工することも可能なので
ある。

一方、多山のねじ切りフライスにおいては、上記効果に
加えて、軸方向の最先端のねじ切刃により雌ねじの切削
加工が行われるため、後続のねじ切刃は微量の仕上げ切
削を行うこととなり、雌ねじの仕上げ面粗さが向上する
とともに、先端のねじ切刃が摩耗しても後続のねじ切刃
で切削加工が行われるため、工具寿命が長くなる。また
、最先端のねじ切刃に大きな切削抵抗が作用するだけで
あり、その最先端のねじ切刃によって１リード分の雌ね
じを切削加工した後は、工具の側面にかかる＋ｌｈげ応
力が略一定となるため、従来の多山ねじ切りフライスに
比べて工具の倒れが軽減され、雌ねじの円筒度が向上す
る。

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図および第２図は、本発明が一山のねじ切りフライ
スに適用された場合の一例を示す正面図および先端側か
らの祖国である。このねじ切りフライス１ｏは、ＮＣフ
ライス盤等に把持されるシャンク部１２と、３個のスロ
ーアウェイチップ（以下、単にチップという）１４．１
６．１８がＭ脱可能に取り付けられた刃部２０とから構
成されている。チップＩ４は、形成すべき雌ねじのねじ
溝に対応する三角形状のねじ切刃２２を備えており、刃
部２０の先端部から軸方向に設けられた直溝２４のチッ
プ取付座２６に、そのねじ切刃２２が外周側へ突き出す
姿勢で取り付けられている。

チップ取付座２６は、直溝２４の一対の壁面のうちねじ
切りフライス１０の回転切削方向Ａにおける後方側の壁
面に設けられ、直溝２４が切屑排出溝として機能するよ
うになっている。

また、チップ１６は、略直角に交差する直線状の外周刃
２８および底刃３０を備えており、上記直溝２４から周
方向に離間した位置に設けられたねじれ溝３２のチップ
取付座３４に、外周刃２８が外周側へ突き出すとともに
、底刃３０が軸方向先端側へ突き出し且つ軸心ｌと略直
交する姿勢で取り付けられている。チップ取付座３４は
、ねじれ溝３２の一対の壁面のうち回転切削方向Ａにお
ける後方側の壁面に設けられ、ねじれ溝３２が切屑排出
溝として機能するようになっている。ねじれ溝３２のね
じれ方向は、第２図において回転切削方向Ａと反対向き
であり、ねじ切りフライス１０の回転に伴って切屑はシ
ャンク部１２側へ排出される。

上記外周刃２８は、前記ねじ切刃２２の径方向の先端よ
りも形成すべき雌ねじのねじ山の高さ寸法だけ内周側に
位置させられているとともに、軸方向のすくい角が正と
されて切屑が良好に排出されるようになっている。外周
刃２８の軸方向の長さ寸法は、形成すべき雌ねじの１ピ
ツチＰより充分に長く、前記ねじ切刃２２の端部から軸
方向先端側へ１ピツチＰより長く且つ２ピツチ２Ｐより
短い寸法ｍの範囲を切削できるようになっている。

また、底刃３０の長さ寸法は外周刃２８の半径寸法より
短く、軸心ｌの中心付近を除いた部分を切削するように
なっているとともに、そのすかし角は正で外周側程深く
切削するようになっている。

前記チップ１８は直線状の底刃３６を備えており、周方
向において前記直溝２４とねじれ溝３２との間に設けら
れた直溝３８のチップ取付座４０に、底刃３６が軸方向
先端側へ突き出し且つ軸心ｌと略直交する姿勢で取り付
けられている。チップ取付座４０は、直溝３８の一対の
壁面のうち回転切削方向Ａにおける後方側の壁面に設け
られ、直溝３８が切屑排出溝として機能するようになっ
ている。上記底刃３６は軸心ｌと交差する部分に位置さ
せられ、その軸心ｌまわりにおいて前記底刃３０による
切削位置よりも内周側部分を切削するようになっている
とともに、すかし角は正で外周側程深く切削するように
なっている。未実施例ではこのチップ１８および前記チ
ップ１６によって穴明は用刃部が構成されている。

そして、このようなねじ切りフライス１０は、ＮＣフラ
イス盤等に取り付けられて使用されるが、例えば、第３
図および第４図に示されているように、内径２Ｒ，の雌
ねじ４２を被加工物４４に切削加工する場合について具
体的に説明すると、被加工物４４の上面に対して軸心ｉ
が略垂直となる姿勢でその軸心ｌまわりに回転方向Ａへ
回転駆動しつつ、前記外周刃２８の半径寸法を寸法Ｒ１
から差し引いた半径Ｒ２で雌ねじ４２の軸中心０を中心
として右ねじの場合には矢印Ｂ方向へ公転させるととも
に、その公転の１回転で雌ねじ４２のＩピッチＰだけ矢
印Ｃの軸方向先端側へ前進させれば良い。すなわち、か
かるねじ切りフライスｌＯの先端部にはチップ１６およ
び１８が設けられ、エンドミルとして機能するようにな
っているため、軸心ＲＥわりに回転駆動されることによ
り被加工物４４に穴明は加工が行われ、雌ねじ４２の軸
中心Ｏを中心として半径Ｒ２で公転させられることによ
り、半径Ｒ１の下穴４６が切削加工されるのである。ま
た、その公転と同期して軸方向へ前進させられることに
より、下穴４６の深さが次第に深くされるとともに、チ
ップ１４によりピッチＰの雌ねじ４２がその下穴４６の
内周面に順次切削加工されるのである。

このように、本実施例のねじ切りフライス１０によれば
、前工程としての下穴加工が不要になるとともに、下穴
４６の切削加工と雌ねじ４２のねじ切り加工とが同時進
行で行われるため、工具交換等の無駄な時間が無くなる
など、雌ねじ４２を加工するための全体としての加工能
率が向上するのである。

また、ねじ山形状やピッチが同じであれば、１つのねじ
切りフライスｌＯを用いて径寸法が異なる種々の大きさ
の雌ねじ４２を高能率で切削加工することができる。但
し、雌ねじ４２のリード角による干渉を防止するととも
に軸中心部つｊイり切り残しを防ぐため、雌ねじ４２の
内径寸法２１ｚ、に対してねじ切りフライス１０の工具
径が７５％〜５５％程度の範囲内となるようにすること
が望ましい。なお、工具径が５０％以下でも、雌ねじ４
２の軸中心部分に切り残しを生じないだけの下穴を予め
設けておけば、充分に使用可能である。

また、本実施例ではチップ１６の外周刃２８が、チップ
１４のねじ切刃２２よりも雌ねじ４２の１ピツチＰより
大きい寸法ｍだけ軸方向の先端側へ突き出して設けられ
ているため、下穴４６の内周面以外の部分、具体的には
下火４６の底面のうち第４図において斜線で示されてい
るように比較的高い部分Ｅに対して、ねじ切刃２２が干
渉することがなく、不必要なねじ切り切削が防止される
とともに、チップ１４の寿命が向上する利点がある。

また、上記寸法ｍは２ピツチ２Ｐより短いため、第３図
からも明らかなように止り穴の雌ねじ４２を切削加工す
ることも充分に可能であるとともに、その場合の下穴４
６の深さ寸法が比較的小さくて無私な切削加工が防止さ
れるのである。なお、被加工物４４を貫通して通り穴の
雌ねじ４２を切削加工できることは勿論であり、その場
合には上記寸法ｍが２Ｐ以上であっても何等差支えない
。

また、本実施例ではデツプ１４．１６．１８がそれぞれ
着脱可能に取り付け・られるようになっているため、工
具の製作が容易であるとともに、切刃２２．２８．３０
．３６の損傷時等にはそのチップ１４，１６．１８を交
換するだけで良く、むくのねじ切りフライスに比較して
経済的に有利である。

次に、本発明の他の実施例を説明する。

第５図および第６図は、本発明がむくの一山ねじ切りフ
ライスに適用された一例を示す正面図および先端側から
の祖国であり、このねじ切りフライス１０の刃部５２に
は、周方向においてそれぞれ切屑排出用のねじれ溝５４
を挟んで６枚のねじ切刃５６が軸方向における同じ位置
に設けられている。ねじ切刃５６は、それぞれ前記雌ね
じ４２のねじ溝に対応する三角形状を威している。

また、上記ねじ切刃５６よりも軸方向の先　側には、そ
れぞれねじ切刃５６の径方向の先端、、りも雌ねじ４２
のねじ山の高さ寸法だけ内周側に外周刃５８を有する３
種類の穴明は用刃部６０ａ。

６０ｂ、６０ｃが２個ずつ設けられている。外周刃５８
は、上記ねじ切刃５６の端部から軸方向先端側へ１ピツ
チＰより長く且つ２ピツチ２Ｐより短い寸法ｍの範囲を
切削できる長さ寸法を備えているとともに、各穴明は用
刃部６０ａ、６０ｂ。

６０ｃの端面にはそれぞれ上記外周刃５８の軸方向先端
部から軸心ｌに向かって底刃６２ａ、６２ｂ、６２ｃが
形成されている。これ等の底刃６２ａ、６２ｂ、６２ｃ
は、何れもすかし角が正で外周側程深く切削するように
方っているが、その長さ寸法はそれぞれ異なり、外周側
部分は全ての底刃６２ａ、６２ｂ、６２ｃによって切削
されるが、軸心ｌの近傍部分は底刃６２ｃのみによって
切削されるようになっている。

かかるねじ切りフライス５０においても、下穴４６の穴
明は加工と雌ねじ４２のねじ切り加工とが同時遅行で行
われるなど、前記実施例と同様な作用効果が得られるの
に加えて、ねじ切刃５６および外周刃５８が６枚ずつ設
けられているため、各々の切刃の切込み量が前記ねじ切
りフライスｌＯに比較して少なくなり、切削抵抗が低減
されるとともに加工能率を高めることができる。

第７図および第８図は、本発明がむくの多山ねじ切りフ
ライスに適用された場合の一例を示す正面図および先端
側からの祖国である。このねじ切りフライ−＋ｔ　７０
の刃部７２には、周方向においてそれぞれ切屑排出用の
直溝７４を挾んで４条のねじ切削部７６が設けられてお
り、それ等のねじ切削部７６には、それぞれ軸方向にお
ける同じ位置に前記雌ねじ４２のねじ溝に対応する三角
形状のねじ切刃７８が形成されているとともに、そのね
じ切刃７８は軸方向に複数連なって設けられている。

また、上記ねじ切削部７６よりも軸方向の先端側には、
それぞれ上記ねじ切刃７８の径方向の先端よりも雌ねじ
４２のねじ山の高さ寸法だけ内周側、この実施例ではね
じ切刃７８の谷部と略同じ位置に外周刃８０を有すると
ともに、先端側の端面に底刃８２が形成された穴明は用
刃部８４が設けられている。底刃８２のすかし角は正（
０〜１０°程度）であり、外周側程深く切削するように
なっているとともに、その底刃８２よりも内周側部分、
すなわち軸心ｌの近傍部分には円形の凹所８６が設けら
れている。また、軸心ｌと底刃８２の外周縁部とを結ぶ
直線と、底刃８２との威す角度は、切屑の排出性を考慮
して通常±１５°程度の範囲内で適宜窓められる。

そして、このようなねじ切りフライス７０は、第９図お
よび第１０図に示されているように、前記−山のねじ切
りフライス１０の場合と同様にして使用される。すなわ
ち、多山のねじ切りフライスは、通常、予め形成された
下穴内に挿入して複数のねじ切刃を同時に下穴の内周面
に切り込ませながら、１回の公転で多数のねじ山を同時
に切削加工するのであるが、本実施例のねじ切りフライ
ス７０は、先端の穴明は用刃部８４により被加工物・１
・１に穴明は加工を行いながら、ねじ切削部７Ｇのねじ
切刃７８によって雌ねじ４２をねじ切り加工するため、
１回の公転で１リードずつ前進させながら切削加工する
必要があるのである。

なお、上記第９図および第１Ｏ図の（ａ）、　（ｂ）、
　（Ｃ）。

（ｄ）、　（ｅ）は互いに同一過程を示したもので、第
９図は縦断面図であり、第１Ｏ図は平面図である。また
、かかる第９図および第１０図は、被加工物４４を貝通
した通り穴の雌ねじ４２を加工する場合で、（ｅ）はね
じ切りフライス７０を抜き出すために雌ねじ４２の軸中
心Ｏへ移動させた状態である。

また、かかる多山のねじ切りフライス７０においては、
１回の公転における前進量をねじ切刃７８のピッチの整
数倍とすることにより、多条ねじを加工することもでき
る。

このような本実施例のねじ切りフライス７０においても
、別工程で行われていた下穴加工や工具交換などが不要
になるとともに、径寸法が異なる種々の大きさの雌ねじ
４２や止り穴の雌ねじを切削加工することができる。

また、かかるねじ切りフライス７０°（は、軸方向の最
先端のねじ切刃７８により雌ねじ４２の切削加工が行わ
れるため、後続のねじ切刃７８は微量の仕上げ切削を行
うこととなり、前述した一山のねじ切りフライス１０．
５０や従来の多山ねじ切りフライスに比較して、雌ねじ
４２の仕上げ面粗さが向上するとともに、先端のねじ切
刃７８が摩耗しても後続のねじ切刃７８で切削加工が行
われるため、工具寿命が長くなるのである。

また、最先端のねじ切刃７８に大きな切削抵抗が作用す
るだけであり、その最先端のねじ切刃７８によって１リ
一ド分の雌ねじ４２を切削加工した後は、工具の側面に
かかる曲げ応力が略一定となるため、従来の多山ねじ切
りフライスに比べて工具の倒れが軽減され、雌ねじ４２
の円筒度が向上する利点がある。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明した
が、本発明は更に別の態様で実施することもできる。

例えば、前記実施例のねじ切りフライス１０、５０．７
−０は、何れもシャンク部を一体に備えているが、本発
明はシャンク部を備えていないねじ切りフライスにも適
用され得る。

また、前記実施例ではねじ切りフライス１０゜７０を、
その回転切削方向Ａと同し方向Ｂへ公転させて右ねじを
加工する場合について説明したが、反対方向へ公転させ
て左ねじを加工することもできる。

また、前記実施例ではねじ切りフライス１０゜７０を被
加工物４４に対して相対移動させるようになっているが
、ねじ切りフライス１０．７０を軸心まわりに回転駆動
しながら、被加工物４４を相対移動させるようにするこ
とも可能である。

また、多山のねじ切りフライスについても、ねじ切りフ
ライスｌＯと同様にスローアウェイチップを用いて製作
できることは勿論である。

また、前述の各実施例のねじ切りフライス１０５０．７
０は、予め形成された下穴に雌ねじを加工したり円柱形
状の被加工物の外周面に雄ねじを加工したりするなど、
従来と同様の使用態様で使用することも可能である。

また、前記ねじ切りフライス７０は、先端部の中心に凹
所８６が設けられているため、その軸心に切削剤等を供
給するオイルホールなどを形成することも可能である。

また、前記実施例では平行ねじを加工する場合について
説明したが、−山のねじ切りフライス１０．５０におい
ては公転の径寸法を順次小さくすることにより、また、
多山のねじ切りフライス７０においては各ねじ切削部７
６を先端側程小径のテーパ形状とすることにより、管用
テーパねじを加工することも可能である。

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図は本発明が一山のねじ切りフライスに適用された
一例を示す正面図である。第２図は第１図のねじ切りフ
ライスの先端側からの夜回である。 第３図は第１図のねじ切りフライスを用いて雌ねじを加
工する場合の一例を説明する図である。第４図は第３図
の平面図である。第５図は本発明の他の実施例のねじ切
りフライスを示す正面図である。第６図は第５図のねじ
切りフライスの先端側からの夜回である。第７図は本発
明が多山のねじ切りフライスに適用された一例を示す正
面図である。第８図は第７図のねじ切りフライスの先端
側からの夜回である。第９図は第７図のねじ切りフライ
スを用いて雌ねじを加工する場合の加工工程を説明する
図である。第１０図は第９図における各加工工程の平面
図である。 １０．５０．’ｙｏ：ねじ切りフライス１６．１８ニス
ローアウエイチツプ （穴明は用刃部） ２２．５６．７８：ねじ切刃 ２８．５８，８０：外周刃 ３０．３６．６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、８２：底刃 ２ ：雌ねじ ４４：被加工物 ６０ａ。 ６０ｂ。 Ｏｃ。 ４ 二穴明は用刃部 ：軸心

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 形成すべき雌ねじのねじ溝に対応する形状のねじ切刃を
   外周部に備え、軸心まわりに回転駆動されつつ被加工物
   に対して相対移動させられることにより前記雌ねじを切
   削加工するねじ切りフライスにおいて、 前記ねじ切刃の径方向における先端よりも形成すべき雌
   ねじのねじ山の高さと略同じ寸法だけ内周側の位置に外
   周刃を有するとともに端面に底刃を備えた穴明け用刃部
   を該ねじ切刃よりも軸方向の先端側に設けたことを特徴
   とするねじ切りフライス。