JPH0516062U - ねじ切削用タツプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 食付き初期から良好なガイド作用が得られる
ようにして雌ねじ精度を向上させる。 【構成】 食付き部１８におけるランド２２ａのヒール
２８側の頂に、そのヒール２８における外径がそのラン
ド２２ａの切れ刃２４の外径より大きくなるように、ヒ
ール２８に向かうに従って外径が滑らかに大きくなる圧
擦部３０を設けた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はねじ切削用タップに係り、特に、切削加工された雌ねじのねじ山の山 やせを防止する技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

雌ねじを切削加工する工具として従来からタップが多用されている。かかるね じ切削用タップは一般に、形成すべき雌ねじに対応する形状のねじ山が設けられ た完全山部と、前記ねじ山の高さが次第に低くなるテーパ状の食付き部とを有し 、それ等の完全山部および食付き部のねじ山と交差する方向に溝が設けられるこ とによりねじ山が複数のランドに分断され、そのランドの螺進側端部に切れ刃が 形成されている。このようなタップは、被加工物に対して相対回転させられ、そ の被加工物に予め設けられた下穴内に食付き部側からねじ込まれることにより、 食付き部に設けられた切れ刃によって下穴内壁面に雌ねじを切削加工する。また 、完全山部は、形成された雌ねじと螺合させられることによりタップを１回転で １リードずつ下穴内に螺入させるガイドの働きをする。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このようなねじ切削用タップにおいては、特に食付き初期すな わち完全山部が雌ねじと螺合する前において、タップを半径方向および軸方向に 拘束して正規の螺入方向にガイドする力が弱いため、タップを把持しているホル ダや機械などの心振れ、或いは切削に伴って生じる切削抵抗の分力等に起因して タップが振れたり進み誤差を生じたりすることがあり、正規の切削量よりも余分 に切削して雌ねじに山やせが生じるなど、高い雌ねじ精度を安定して得ることが できないという問題があった。

【０００４】 本考案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、 食付き初期から良好なガイド作用が得られるようにして雌ねじ精度を向上させる ことにある。

【０００５】

【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、本考案は、形成すべき雌ねじに対応する形状の ねじ山が設けられた完全山部と、前記ねじ山の高さが次第に低くなるテーパ状の 食付き部とを有し、それ等の完全山部および食付き部のねじ山と交差する方向に 溝が設けられることによりねじ山が複数のランドに分断され、そのランドの螺進 側端部に切れ刃が形成されているねじ切削用タップにおいて、前記食付き部にお けるランドの前記切れ刃側の頂には、逃げ角が正の逃げ面が設けられている一方 、そのランドのヒール側の頂には、そのヒールにおける外径がそのランドの切れ 刃の外径より大きくなるように、そのヒールに向かうに従って外径が大きくなる 圧擦部が設けられていることを特徴とする。

【０００６】 なお、上記食付き部におけるランドを構成しているねじ山のフランクの少なく ともヒール側には正の逃げが付与されることが望ましい。

【０００７】

【作用】

このようなねじ切削用タップにおいては、食付き部におけるランドの切れ刃側 の頂に逃げ角が正の逃げ面が設けられているため、優れた切れ味が得られるとと もに十分な切削耐久性が確保される一方、そのランドのヒール側の頂には、ヒー ルにおける外径が切れ刃の外径より大きくなるように圧擦部が設けられ、切れ刃 によって切削された雌ねじの谷部に押圧若しくは食い込んだ状態で擦過させられ るようになっているため、食付き初期からタップを半径方向および軸方向に拘束 して正規の螺入方向へガイドする作用が十分に得られるようになり、タップの心 振れや進み誤差に起因する雌ねじの山やせが防止される。特に、圧擦部の外径は 先行する切れ刃すなわち同じランドの切れ刃の外径より大きいため、雌ねじの切 削が開始される前から圧擦部が下穴内壁面を擦過させられるようになり、切削初 期からタップが良好にガイドされる。

【０００８】 また、止り穴に雌ねじを切削加工する場合、雌ねじの切削終了時には食付き部 の切れ刃によって切削された切屑が被加工物に付着したままであるが、その雌ね じの切削終了後にタップを逆回転させて雌ねじから抜き出す際に、上記圧擦部に よって切屑が被加工物から折断除去されるため、切れ刃の逃げ面と被加工物との 間に切屑が入り込んで切れ刃を欠損する恐れがない。

【０００９】 また、食付き部におけるランドを構成しているねじ山のフランクの少なくとも ヒール側に正の逃げを付与しておけば、圧擦部が設けられた部分において雌ねじ のフランクとの間に空間が形成されるため、圧擦部の食込みに伴う被加工物の塑 性変形が容易となって溶着や切削回転抵抗の増大が良好に回避される。

【００１０】

【考案の効果】

このように、本考案のねじ切削用タップによれば、切れ味や切削耐久性を維持 しつつ雌ねじのねじ山の山やせが防止されて、高い雌ねじ精度が安定して得られ るようになるとともに、止り穴の雌ねじ加工に際しては、タップを逆回転させて 抜き出す際の切屑の噛込みに起因する切れ刃の欠損が良好に回避される。

【００１１】 また、食付き部におけるランドを構成しているねじ山のフランクの少なくとも ヒール側に正の逃げを付与した場合には、圧擦部の食込みに起因する溶着や切削 回転抵抗の増大が良好に防止される利点がある。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

【００１３】 図１は、本考案の一実施例であるねじ切削用タップ（以下、単にタップという ）１０の正面図である。かかるタップ１０は、ねじ立て盤などに把持されて回転 駆動されるシャンク部１２と、切削加工すべき雌ねじのねじ溝に対応する形状の ねじ山が設けられたねじ部１４とから構成されており、ねじ部１４は、径寸法が 略一定の完全山部１６と先端側程径寸法が小さくなるようにねじ山の頂がテーパ 状に削られた形状を成す食付き部１８とを備えている。ねじ部１４にはまた、軸 方向に４本の直溝２０が設けられており、上記ねじ山は幅寸法が略等しい複数の ランド２２に分断されているとともに、そのランド２２の螺進側端部、すなわち 図２における左まわり方向の端部にはそれぞれ切れ刃２４が形成されている。図 ２は図１におけるII−II断面を示す図である。

【００１４】 上記食付き部１８における各ランド２２の切れ刃２４側の頂には、逃げ角が正 となるように逃げ面２６が設けられている一方、ヒール２８側の頂には、そのヒ ール２８における外径が後続のランド２２の切れ刃２４の外径より小さい範囲で 同じランド２２の切れ刃２４の外径より大きくなるように、そのヒール２８に向 かうに従って外径が滑らかに大きくなる圧擦部３０が設けられている。すなわち 、前記図２において先行するランド２２ａのヒール２８の外径は、そのランド２ ２ａの切れ刃２４の外径より大きく且つ後続のランド２２ｂの切れ刃２４の外径 より小さい。図２の一点鎖線はタップ１０の軸心Ｏを中心とする同心円を示した もので、最も外側の一点鎖線は完全山部１６の外径を表している。上記圧擦部３ ０により、食付き部１８における各ランド２２のヒール２８の外径が完全山部１ ６の外径より大きくされることはない。

【００１５】 また、上記ランド２２の両側面、すなわちそのランド２２を構成しているねじ 山のフランクには正の逃げが付与されており、ヒール２８側に向かうに従ってラ ンド２２の肉厚は薄くなっている。図３の実線は、上記食付き部１８における任 意の一つのランド２２の切れ刃２４の外形を示したもので、同図の一点鎖線は同 じランド２２のヒール２８の外形を示したものであり、ヒール２８の幅は切れ刃 ２４よりも狭いが高さは切れ刃２４よりも高い。また、同図の破線は、比較のた めに完全山部１６における切れ刃２４の外形を示したものである。

【００１６】 このようなタップ１０は、ねじ立て盤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３２の下穴内にねじ込まれることにより、食付き部１８ の切れ刃２４によって下穴内壁面に雌ねじを切削加工する。図４および図５は、 前記図２に示されている２つのランド２２ａ，２２ｂにおける切削状態を示す図 であるが、それ等のランド２２の切れ刃２４には、ランド２２の頂および両側面 に正の逃げが設けられているため、優れた切れ味が得られるとともに十分な切削 耐久性が確保される。

【００１７】 また、上記ランド２２の頂には、ヒール２８側の部分に切れ刃２４の外径より ヒール２８の外径が大きくなるように圧擦部３０が設けられているため、切れ刃 ２４によって切削された雌ねじの谷部３４に圧擦部３０が食い込み、その谷部３ ４を塑性変形させながら擦過させられる。このため、タップ１０は食付き部１８ の食付き初期から半径方向および軸方向位置が拘束され、正規の螺入方向へガイ ドされるようになり、タップ１０の心振れや進み誤差による雌ねじの山やせが防 止される。圧擦部３０の外径は先行する切れ刃すなわち同じランド２２の切れ刃 ２４の外径より大きいため、雌ねじの切削が開始される前から圧擦部３０が下穴 内壁面を擦過させられるようになり、切削初期からタップ１０は良好にガイドさ れる。

【００１８】 上記ランド２２の両側面には正の逃げが付与されているため、図５の（ｂ）か ら明らかなように、圧擦部３０が設けられた部分では切削加工された雌ねじのフ ランクとの間に空間が形成され、圧擦部３０の食込みに伴う被加工物３２の塑性 変形が容易となって溶着や切削回転抵抗の増大が良好に回避される。また、図５ の（ｃ）に示されているように、上記圧擦部３０が谷部３４に食い込んだ部分は 、後続のランド２２の切れ刃２４によって切削除去されるとともに、食付き部１ ８における各ランド２２のヒール２８の外径は完全山部１６の外径以下であるた め、切削加工された雌ねじの谷部３４に圧擦部３０の食込みによる傷が残ること もない。

【００１９】 そして、上記食付き部１８における切れ刃２４によって切削加工された雌ねじ に完全山部１６のランド２２が螺入させられるようになると、その完全山部１６ におけるランド２２と雌ねじとの螺合により、タップ１０は一層良好にガイドさ れて１回転で１リードずつ下穴内に螺入させられ、雌ねじを高い精度で切削加工 する。

【００２０】 一方、止り穴に雌ねじを切削加工する場合、雌ねじの切削終了時には食付き部 １８の切れ刃２４によって切削された切屑３６は、図４に示されているように被 加工物３２に付着したままであるが、その雌ねじの切削終了後にタップ１０を逆 回転させて雌ねじから抜き出す際に、上記圧擦部３０によって切屑３６は被加工 物３２から折断除去される。このため、切れ刃２４の逃げ面２６と被加工物３２ との間に切屑３６が入り込んで切れ刃２４を欠損する恐れがない。

【００２１】 このように、本実施例のタップ１０によれば、切れ味や切削耐久性を維持しつ つ雌ねじのねじ山の山やせが防止されて、高い雌ねじ精度が安定して得られるよ うになるとともに、止り穴の雌ねじ加工に際しては、タップ１０を逆回転させて 抜き出す際の切屑３６の噛込みに起因する切れ刃２４の欠損が良好に回避される 。また、圧擦部３０の食込みに伴う被加工物３２の塑性変形が容易で、溶着や切 削回転抵抗の増大が良好に防止されるとともに、圧擦部３０が谷部３４に食い込 んだ部分は後続の切れ刃２４によって切削除去されるため、圧擦部３０の食込み による傷が残ることもないのである。

【００２２】 また、本実施例では４本の直溝２０が形成されることにより幅寸法が略等しい 複数のランド２２が軸方向に連なって設けられているため、食付き部１８のラン ド２２に逃げ面２６や圧擦部３０を形成するための加工が容易となる利点がある 。

【００２３】 次に、本考案の効果を更に具体的に明らかにするため、食付き部のランドに圧 擦部を設けた本考案品（工具No１〜６）と、圧擦部を備えていない比較品（工具 No１１〜１６）とを用いて行った性能試験結果を説明する。使用したタップおよ びねじ切削条件は以下の通りであり、本考案品では、食付き部のランドにヒール 高さが切れ刃より０．０８ｍｍ程度高くなるように圧擦部が設けられている。図 ９に示されているタップ３８は、かかる性能試験に用いたタップの概略図である 。

【００２４】 タップ 種類：右３５度スパイラルタップ 呼び：Ｍ１０×１．５ 溝数：３溝 材種：ＨＳＳ 精度：クラス１ フランク逃げ：切れ刃から１５〜３０分 食付き部長さ：３ピッチ 食付き部逃げ（頂）：切れ刃から２度５０分

【００２５】 切削条件 被削材：ＳＳ４１，ＨＲＢ６９〜７３ 下穴：φ８．５×２５ｍｍ ねじ立て長さ：２０ｍｍ 切削油：不水溶性 ＪＩＳ−Ｃ２２１ 回転数：２８０ｒｐｍ（８．８ｍ／ｍｉｎ） 送り：１．５ｍｍ／ｒｅｖ 機械：横型マシニングセンタ ホルダ：アキシャルフロート型テンション・コンプレッション付き （銘柄Ｂ，Ｎ）

【００２６】 そして、工具No１〜３および１１〜１３についてはホルダ銘柄：Ｂを、工具No ４〜６および１４〜１６についてはホルダ銘柄：Ｎをそれぞれ用いて、各工具に ついてそれぞれ２０個の雌ねじを切削加工し、６Ｈ ＮＰ（止り）ゲージが入る 山数（ピッチ）を調べた結果が表１である。なお、山数が２ピッチ以内であれば 合格である。また、切削トルクは８１６〜９４０Ｎ・ｃｍ程度で、本考案品と比 較品との間で殆ど差は認められなかった。

【００２７】

【表１】

【００２８】 かかる表１から明らかなように、本考案品によればホルダの銘柄に拘らず高精 度の雌ねじが安定して得られるのに対し、圧擦部が設けられていない比較品では 雌ねじ精度がホルダの銘柄によって大きく変化している。

【００２９】 以上、本考案の一実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本考案は他の態 様で実施することもできる。

【００３０】 例えば、食付き部１８のランド２２に形成する圧擦部３０の形状は適宜変更す ることが可能で、図６に示されているように丸味を帯びたヒール４０を形成する ようにしたり、図７に示されているように圧擦部３０の頂に凹溝４２を形成した りすることもできる。凹溝４２を設けた場合には、その凹溝４２内に被加工物３ ２が塑性流動するため、必ずしもランド２２の両側面に正の逃げを付与する必要 がない。

【００３１】 また、図８に示されているように頂が尖った圧擦部４４を形成することもでき る。図８においては、ヒールの高さが後続の切れ刃２４より高くなっているが、 少なくとも完全山部１６における切れ刃２４の外径以下であれば雌ねじに傷が残 ることはない。

【００３２】 その他一々例示はしないが、本考案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】

【図１】本考案の一実施例であるねじ切削用タップの正
面図である。

【図２】図１におけるII−II断面図である。

【図３】図１のタップの食付き部におけるランドの切れ
刃およびヒールの形状を比較して示す図である。

【図４】図１のタップの食付き部における切削状態を示
す断面図である。

【図５】図４における各部の作用を説明する断面図であ
る。

【図６】圧擦部の他の態様を示す断面図である。

【図７】圧擦部の更に別の態様を説明する断面図であ
る。

【図８】圧擦部の更に別の態様を説明する断面図であ
る。

【図９】性能試験に用いたタップの正面図である。

【符号の説明】

１０，３８：ねじ切削用タップ １６：完全山部 １８：食付き部 ２０：直溝 ２２：ランド ２４：切れ刃 ２６：逃げ面 ２８，４０：ヒール ３０，４４：圧擦部

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 形成すべき雌ねじに対応する形状のねじ
   山が設けられた完全山部と、前記ねじ山の高さが次第に
   低くなるテーパ状の食付き部とを有し、該完全山部およ
   び食付き部のねじ山と交差する方向に溝が設けられるこ
   とにより該ねじ山が複数のランドに分断され、該ランド
   の螺進側端部に切れ刃が形成されているねじ切削用タッ
   プにおいて、 前記食付き部におけるランドの前記切れ刃側の頂には、
   逃げ角が正の逃げ面が設けられている一方、該ランドの
   ヒール側の頂には、該ヒールにおける外径が該ランドの
   切れ刃の外径より大きくなるように、該ヒールに向かう
   に従って外径が大きくなる圧擦部が設けられていること
   を特徴とするねじ切削用タップ。
2. 【請求項２】 前記食付き部におけるランドを構成して
   いるねじ山のフランクの少なくともヒール側には正の逃
   げが付与されている請求項１に記載のねじ切削用タッ
   プ。