JPH04111714A - 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】 ［産業上の利用分野コ この発明は、ワークにめねじ加工を施す際に用いられる
タップに関する。

［従来の技術］ 従来、ワークのめねじ加工に用いられるタップのうちで
特に切削抵抗の低減と切屑排出性の向上を図ったタップ
として、例えば第７図及び第８図に示すように、軸状を
なすタップ本体ｌの先端側におねじ部２が形成され、こ
のおねじ部２に軸線回りに捩れる複数の溝部３・・が形
成され、これら溝部３の壁面とおねじ部２の外周との稜
線部が切刃４とされてなるスパイラルタップ５が知られ
ている。ここで、第９図に示すように、上記各切刃４の
先端における周方向ピッチＰは等しく設定され、また各
々の捩れ角θはすべて等しく定められている。

そして、このようなスパイラルタップ５によれば、切刃
４の軸方向すくい角（−〇）が正角方向に増加するので
切削抵抗が減少し、同時に溝部３に排出される切屑が溝
部壁面によってタップ本体ｌの基端側へ押し出されるの
で切屑排出性が向上する。

また、上記スパイラルタップ５の他にも切屑排出性の向
上を図ったものとして、例えば第１０図及び第１１図に
示すように、タップ本体１のおねじ部２に複数の溝部６
・が形成され、これら溝部６とおねじ部２との稜線部に
切刃７・が形成されてなるタップにおいて、上記溝部６
の先端側壁面を軸線に対して上記スパイラルタップ５の
捩れ方向と逆方向へ捩れる捩れ面状に形成することより
、切刃７の先端に螺旋部８を形成し、これにより螺旋部
８で生成される切屑をタップの先端側へ排出させるよう
にしたガンタップ９も知られている。

そして、かかるガンタップ９においても、第１２図に示
すように、上記切刃７のタップ先端における周方向ビ／
チＰは互いに等しく設定され、また、螺旋部８の捩れ角
θ、すなわち軸方向すくい角も等しく定められている。

なお、かかるガンタップ９において、上記螺旋部８に代
えて溝部６の先端側を工具軸線と斜めに交差する方向へ
直線的に切り欠くことにより、切刃７の先端側に傾斜部
を設けたものの提供されているか、かかる場合でも、切
刃７の先端部の軸方向すくい角はすべて等しく設定され
ている。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、上述した従来のタップ５．９では、切刃４．
７で形成されるワークのねじ山とおねじ部２とが螺合し
つつ加工が進行するか、ときとして各切刃４．７に加わ
る切削荷重が変動しておねじ部２に不規則的な径方向の
振れが生し、この結果、切刃４．７で形成されるねし山
とおねじ部２とが正確に螺合しなくなってねし山が損傷
し、かえって加工精度が劣化することがあった。

また、近年では、数値制御式１作機械を用いてタップ回
転数及び送り速度を制御することにより、めねじ加工の
自動化、高速度化を図ることが盛んに行われているが、
かかる場合には手作業によるめねじ加工に比して切削速
度が遥かに高速なため、タップに生じる振動が過剰に成
長し易く、加工精度が劣化したりタップが折損したりす
ることもあった。

この発明は、このような背景の下になされたもので、タ
ップの径方向の振れによる加工精度の劣化を防止し、か
つ、加工時の振動の成長を抑制できるタップを提供する
ことを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するためにこの発明は、おねじ部に形成
された複数の切刃のうち、少なくとも一の切刃の少なく
とも先端部の軸方向すくい角を、他の切刃の先端部の軸
方向すくい角と異なる角度に設定したものである。

ここで、切刃の先端部の軸方向すくい角とは、切刃の先
端位置を通過するタップ軸線と平行な線と切刃とがなす
角度をいうものとし、タップ軸線の回りに一定角度で捩
れる螺旋状の切刃を形成する場合には、軸方向すくい角
と捩れ角とが等しくなる。

また、上記軸方向すくい角の差はねし径等に応じて適宜
定めて良いが１°〜１５°の範囲に設定することが好ま
しい。

［作用］ 上記構成によれば、軸方向すくい角の異なる切刃に作用
する切削荷重が、他の切刃の切削荷重と異なるものとな
るため、各切刃に加わる切削荷重のタップ径方向分力に
不釣り合いが生じ、おねじ部の特定部分が他の部分より
もワークの内壁により強く押し付けられた状態で加工が
進行する。従って、おねじ部とワークのねじ山との噛み
合いがかえって確実になされ、しかもタップのおねじ部
とワークの内壁とがこすれ合うことによるバニシング効
果が大きくなるため、ワークのねじ山の面粗度が向上す
る。

また、軸方向すくい角を変化させることによって切刃の
周方向ピッチも変化するので、特に高速でタップを回転
させた場合には、各切刃からタップ本体に作用する切削
荷重により振動の周期が不規則になる。このため、各振
動が打ち消し合い、振動の成長が抑制される。

［実施例］ 以下、第１図ないし第３図を参照して、本発明の一実施
例を説明する。

第１図及び第２図に示すように、本実施例のタノブ１０
は、輪状をなすタップ本体ｉｔの先端側におねじ部１２
が形成され、このおねじ部Ｉ２に、タップ軸線の回りに
捩れる複数条（図では３条）の溝部１３ａ〜１３Ｇが形
成され、これら溝部１３ａ−ｔａｃの壁面とおねじ部１
２の外周との稜線部に切刃１４ａ〜１４Ｃが形成されて
なるもので、上記切刃１４ａ−１４ｃはその全長に渡っ
てタップ軸線回りに捩れる螺旋状切刃とされている。

ここで、第３図により詳細に示すように、各切刃１４ａ
〜１４Ｃのねじれ角０１〜θ３はすべて異なる角度に設
定され、それぞれの大小関係はθ１〈θ、くθ、となる
ように定められている。そして、ねじれ角θ、〜θ３の
角度差は加工するねじ径や切削速度等に応じて適宜定め
て良いが、なるべくは最大値θ、と最小値θ１との差（
θ、−θ１）が１°〜１５°の範囲に収まるように設定
することが好適である。角度差が１０に満たないとねじ
れ角を変化させたことによる加工精度の向上及び振動抑
制効果が十分に発揮されないおそれがあり、他方、角度
差が１５°を越えると各切刃１４ａ＝１４ｃに作用する
切削荷重の差か過大となり、切刃】４ａ　−１４ｃがワ
ークに食い付く際におねじ部１２の著しい振れを招いて
加工精度が劣化するおそれが生じるからである。

また、切刃１４ａ〜１４Ｃのタップ先端における周方向
ピッチＰ、−Ｐ、はすべて異なる値に設定されており、
その大小関係はＰｓ＜Ｐ、＜ｐ、とされている。ここで
、これらピッチＰ、−Ｐ、の差はねじ径や切刃長、ある
いは上述した捩れ角θ、〜θ、の差に応じて適宜定めて
良いが、ピッチ差に応じて溝部２３ａ−１３ｃの幅に広
狭が生じ、場合によっては溝幅が過度に狭くなって切屑
排出性が損なわれるおそれが生じるので注意を要する。

ちなみに、図示の例では、タップ先端から基端側へ所定
距離Ｑ＝Ｌ／３〜２Ｌ／３　（Ｌ　　切刃長）だけ隔て
た位置に、各切刃１４ａ−１４Ｃの周方向ピッチＰが等
しくなる等ピッチ部が生じるようにピッチ差を定めてお
り、溝幅の広狭関係を切刃１４ａ＝１４ｃの先端側と後
端側で反転させて溝幅の過度の減少を防止している。な
お、このように等ピンチ部分を設けるか否かは切刃長り
やねじ径に応じて適宜変更されるものであり、常に必要
とされるものではない。また等ピッチ部分を設ける場合
の位置についても、例えばＬ／Ｄ＝１　（Ｄ＝ねし径）
程度の短い夕１ブであれば切刃１４ａ〜１４Ｃの後端を
等ピッチとするなど、タップ各部の寸法に応じて当然に
変更されるものである。

しかして、以上の構成からなるタップｌＯにあっては、
各切刃１４ａ〜１４ｃのねじれ角θ、〜θ。

が異なる角度に設定されているので、各切刃１４ａ〜１
４Ｃに加わる切削荷重もすべて異なるものとなる。この
ため、加工中、各切刃１４ａ−１４Ｃに加わる切削荷重
のタップ径方向成分に不釣り合いが生じ、おねじ部１２
は、その特定部分が他の部分に比してより強くワーク内
壁に押し付けられた状態で、切刃１４ａ−１４ｃによっ
て形成されたねじ山と螺合しつつ軸方向へ送り出される
ことになる。

ここで、各切刃１４８〜１４Ｃに加わる切削荷重の径方
向分力が釣り合う場合には、おねじ部１２をワーク内壁
に押し付ける力が同等作用しないので、いずれかの切刃
に作用する切削荷重が僅かに変動しただけでもおねじ部
１２に不規則な振れが生じてワークのねし山との噛み合
いに影響が生じる。ところが、本実施例では切削荷重の
不釣り合い状態が積極的に形成されることによって、お
ねじ部１２の特定部分がワーク内壁に常に押し付けられ
るので、各切刃１４ａ−１４ｃの切削荷重が多少変動し
た程度ではおねじ部１２に不規則な振れが生しることが
なく、かえっておねじ部分１２とワークに形成されるね
じ山とが確実に噛み合うこととなる。

しかも、おねじ部１２がワーク内壁に押し付けられるこ
とにより、これらがすれ合うことによって生じるバニシ
ング効果が増大するので、ワークに形成されるねじ山の
面粗度が改善され、この結果、めねじの加工精度が従来
に比して大きく向上する。

また、特に本実施例のタップＩＯを工作機械に装着し、
比較的高速で回転させて使用する場合には、各切刃１４
８〜１４Ｃの周方向ピッチか異なるために、各切刃＋４
ａ〜１４Ｃからタップ本体１■に伝達される切削荷重に
よる振動の一期か不規則となり、これら振動が互いに打
ち消し合う。

このため、振動の成長が抑制され、加工精度の劣化やタ
ップ折損等の事故が回避される。

なお、以上の実施例では、すへての切刃１４ａ〜１４Ｃ
かその全長に渡って螺旋状切刃とされるスパイラルタッ
プを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るもので
ない。

例えば、第４図ないし第６図は上述したガンタ。

ブに本発明を適用した例を示すものである。これらの図
に示すタップ２０では、タップ本体２１のおねし部２２
に形成された３本の溝部２３ａ〜２３Ｃのうち、タップ
先端から一定距離Ａの範囲の溝壁面が上記スパイラルタ
ップ１０と逆方向に捩れる捩れ面状に形成されることに
より、おねじ部２２に形成される切刃２４ａ〜２４Ｇの
先端部のみが螺旋状切刃とされている。

そして、上記各切刃２４ａ〜２４Ｃの螺旋部分のねじれ
角θ１〜θ３は、θ１〈θ、くθ３となるように互いに
異なる角度に設定されている。また、各切刃２４ａ〜２
４ｃのタップ先端における周方向ピッチＰ１〜Ｐ、もＰ
　、＜　Ｐ　、＜　Ｐ　３なる大小関係が成立するよう
に設定され、さらに、これらビ。

チＰ１〜Ｐ３の差は、切刃２４ａ〜２４Ｃのり旋部分の
全長をＡとしたときに、螺旋部分の後端位置ＱからＡ／
２の範囲で各切刃２４ａ〜２４ｃの周方向ピッチＰがす
べて等しくなるように設定されている。

このような夕、ブ２０でも各切刃２４ａ〜２４Ｃのねじ
れ角６１〜θ３の変化により、上述した第１図ないし第
３図に示す実施例と同様に、おねじ部２２の切削荷重の
不釣り合いによる振れ防止作用とバニンング作用によっ
て加工精度か向上し、また、振動周期の不一致により打
ち消し作用によって振動防止効果が得られる。

なお、上記のガンタップ２０において、特に溝部２３ａ
〜２３Ｃの先端部壁面を捩れ面状に形成する代わりに、
タップ軸線方向に対して斜めに交差する方向へ直線的に
切り欠くことにより、切刃２４ａ〜２４Ｃの先端部をタ
ップ軸線に対して傾斜する直刃とする場合には、各溝部
２３ａ〜２３Ｃを切り欠く角度を変化させることによっ
て各切刃２４ａ〜２４Ｃの先端部の軸方向すくい角を変
化させれば同様の効果を奏し得る。

以上の各実施例では、特に３条の切刃を有するタップを
対象とし、しかも各切刃の先端部の軸方向すくい角をす
べて異なる角度に設定しているが、本発明はこれに限る
ものではなく、４条あるいはそれ以上の切刃を育するタ
ップでも同様に適用でき、また、いずれか一の切刃の先
端部の軸方向すくい角のみ異なる角度に設定すれば上記
効果が期待できる。さらに、切刃のねじれ方向について
も左右問わないことは勿論である。

また、上記各実施例では、すべての切刃の先端部に右又
は左方向のねじれ角が付与されているが、本発明はこれ
に限るものではなく、例えば一の切刃の先端部のみに右
又は左方向のねじれ角を付与し、その他の切刃はすべて
ねじれ角Ｏ０としても良い。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、タップ本体の
おねじ部の特定部分が他の部分よりもワークの内壁によ
り強く押し付けられた状態で加工が進行するため、加工
中のおねじ部の不規則な振れを防止して、おねじ部とワ
ーク内壁に形成されるねし山とを確実に螺合させること
ができるとともに、タップのおねじ部とワークの内壁と
がすれ合うことによって生じるバニシング効果を増大さ
せることができ、この結果、ワークのねじ山の面粗度を
改善して従来よりも加工精度を大幅に向上させることが
できる。

また、特に高速でタップを回転させる場合には、各切刃
からタップ本体に作用する切削荷重により振動の周期が
不規則になるため、各振動が打ち消し合で振動の成長が
抑制され、これにより加工精度を向上させるとともに、
タップ折損等の事故を回避できるという優れた効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図はタップの側面図、第２図は第１図の■方向から
の矢視図、第３図はおねじ部の展開図、 第４図ないし第６図は本発明の他の実施例を示すもので
、第４図はタップの側面図、第５図は第４図の■方向か
らの矢視図、第６図はおねじ部の展開図、 第７図ないし第９図は従来例を示すもので、第７図はタ
ップの側面図、第８図は第７図の■方向からの矢視図、
第９図はおねじ部の展開図、第１０図ないし第１２図は
従来の他の例を示すもので、第１０図はタップの側面図
、第１１図は第１０図の累方向からの矢視図、第１２図
はおねじ部の展開図である。 １４ａ−１４ｂ−１４ｃ　　・　２４ａ・２４　ｃ　　
　ｖＪ刃、 θ、・θ、・θ３−・・・ねじれ角。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）タップ本体の先端側におねじ部が形成され、この
   おねじ部にタップ本体の先端及び外周に開口する複数の
   溝部が形成され、これら溝部の壁面と上記おねじ部外周
   との稜線部に切刃が形成されてなるタップにおいて、 上記各切刃のうち、少なくとも一の切刃の少なくとも先
   端部の軸方向すくい角を、他の切刃の先端部の軸方向す
   くい角と異なる角度に設定したことを特徴とするタップ
   。
2. （２）上記軸方向すくい角の角度差は、１°〜１５°の
   範囲に設定されていることを特徴とする請求項１記載の
   タップ。