JPH061297Y2 - ねじ切削用タツプ - Google Patents

ねじ切削用タツプ

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JPH061297Y2
JPH061297Y2 JP1987013465U JP1346587U JPH061297Y2 JP H061297 Y2 JPH061297 Y2 JP H061297Y2 JP 1987013465 U JP1987013465 U JP 1987013465U JP 1346587 U JP1346587 U JP 1346587U JP H061297 Y2 JPH061297 Y2 JP H061297Y2
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JP
Japan
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thread
relief
cutting
tap
screw
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JP1987013465U
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JPS63124426U (ja
Inventor
春夫 小野
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オ−エスジ−株式会社
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Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 本考案はねじ切削用タップに係り、特に寸法精度の優れ
た雌ねじを切削加工し得る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加工工具として従来からねじ切
削用タップが多用されている。かかるねじ切削用タップ
は、形成すべき雌ねじに対応する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形成
された溝によってそのねじ山が分断されることにより、
その分断されたねじ山の一端に前記雌ねじを切削加工す
る切刃が形成されているのが一般的である。
一方、このようなタップを用いて、例えば被削性の悪い
難削材にねじ立てを行なったり、径寸法の大きい雌ねじ
を切削加工したりすると、前記ねじ山と形成された被削
雌ねじとの間の摩擦抵抗が大きくなり、切削熱によって
溶着を生じたり被削雌ねじの仕上げ面が損なわれたりす
るという問題があった。このため、切削油剤を使って摩
擦抵抗や切削熱を低減する一方、タップのねじ山に逃げ
を設けて摩擦抵抗を減らすとともに切削油剤の浸透性を
良くすることが行われている。
すなわち、第7図に示されているねじ山10のようにタ
ップの軸心Oを中心とする同心円形状を成しているコン
セントリックレリーフ方式の場合には、切削油剤を用い
たとしてもその浸透性が悪く、充分な摩擦低減効果が得
られないのであるが、第8図に示されているねじ山12
のように切刃14からヒール16に至るまで逃げ角φ
の逃げを設けたエキセントリックレリーフ方式の場合に
は、切刃14によって切削加工された被削雌ねじとねじ
山12との間に切削油剤が浸透し易くなり、優れた摩擦
低減効果が得られるのである。なお、第9図の一点鎖線
は、軸心Oを中心とする円弧である。
考案が解決しようとする問題点 しかしながら、このように切刃からねじ山全体に逃げを
設けると、ヒール部分における逃げ量が過大となってタ
ップをピッチ通りに螺入させる自進作用が充分に得られ
なくなり、特に雌ねじの入口付近でそのねじフランクが
過剰に切削されることにより、雌ねじの有効径が大きく
なってしまうという問題があった。
これに対し、例えば第9図に示されているねじ山18の
ように、タップの自進作用を高めるために切刃20側の
一部を軸心Oを中心とする同心円形状とし、ヒール22
側の部分にのみ逃げ角φの逃げを設けるようにしたコ
ンエキセントリックレリーフ方式が知られているが、こ
の場合には、同心円形状を成す切刃20側の部分への切
削油剤の浸透性が悪く、上記エキセントリックレリーフ
方式の場合に比較して摩擦低減効果が半減してしまうの
である。
問題点を解決するための手段 本考案は上記問題点を解決するために為されたものであ
り、その要旨とするところは、形成すべき雌ねじに対応
する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形成された溝によってそのねじ山
が分断されることにより、その分断されたねじ山の一端
に前記雌ねじを切削加工する切刃が形成されているねじ
切削用タップにおいて、前記分断されたねじ山の前記切
削側部分を、所定の逃げ角を有する逃げ部とする一方、
そのねじ山のその逃げ部からヒールまでの部分を、前記
雄ねじの軸心を中心としてその逃げ部の末端を通る円弧
形状の同心円部としたことにある。
作用および考案の効果 すなわち、本考案のねじ切削用タップは、前記コンエキ
セントリックレリーフ方式とは逆に、分断されたねじ山
の切刃側の部分に逃げ角を有する逃げ部を設ける一方、
ヒール側の部分に雄ねじの軸心を中心とする円弧形状の
同心円部を設けたのである。このようにすれば、ねじ山
の逃げ量は、切刃から逃げ部の末端までは漸増するが、
その末端からヒールまでの同心円部においては一定に維
持されるため、前記エキセントリックレリーフ方式のよ
うに切刃からヒールに至るまで逃げ量が漸増する場合に
比較して、ヒール側部分における逃げ量が小さくなる。
したがって、そのヒール側部分においても、そのねじ山
と被削雌ねじとの擦過作用によりタップをピッチ通りに
螺入させる自進作用が得られるようになり、雌ねじ有効
径の拡大が軽減されて寸法精度の優れた雌ねじが切削加
工されるのである。
また、上記ねじ山には切刃からヒールに至るまでの全体
に亘って逃げが設けられているため、前述したコンエキ
セントリックレリーフ方式のようにヒール側部分にのみ
逃げが設けられる場合に比較して、ねじ立て時における
摩擦抵抗の低減効果は大きく、エキセントリックレリー
フ方式と同程度の効果が得られる。
なお、雌ねじ有効径の拡大を効果的に防止し、且つ摩擦
抵抗を効果的に低減する上で、前記逃げ部は、前記分断
されたねじ山のランド幅の1/5〜1/2の範囲に設け
ることが望ましく、また、その逃げ部の逃げ角は、15
分〜2度の範囲内であることが望ましい。
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。
第1図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)30を示す正面図であり、第2
図は第1図におけるII-II断面図である。このタップ3
0は高速度工具鋼製で、先端側のねじ部32と基端側の
シャンク部34とから構成されており、ねじ部32には
形成すべき雌ねじに対応する雄ねじ36が設けられてい
る。また、このねじ部32は、雄ねじ36のねじ山38
が次第に低くなる円錐形状の食付き部40と、ねじ山3
8の高さが略等しい円柱形状の完全山部42とから構成
されている。そして、上記ねじ部32には、ねじ山38
と交差するように3本のねじれ溝44が設けられ、これ
によりねじ嵌合38は複数に分断され、その分断された
ねじ山38の一端に前記雌ねじを切削加工する切刃46
が形成されている。
溝44によって分断された一つのねじ山38は、第3図
の拡大図から明らかなように、切刃46から逃げ角φで
逃げが設けられた逃げ部48と、その逃げ部48の末端
50からタップ30の軸心Oを中心として円弧形状に形
成された同心円部52とから構成されている。逃げ部4
8は、分断されたねじ山38のランド幅(中心角)θの
1/5〜1/2の範囲に設けられている一方、同心円部
52は、その残りの部分すなわち末端50からヒール5
4に至る部分に設けられている。また、逃げ部48の逃
げ角φは15分〜2度の範囲内で、末端50からヒール
54に至るまでの同心円部52における逃げ量は一定量
tである。なお、この逃げ角φは、第4図の横断面図に
示されているねじ山38の両フランク56の部分におけ
る大きさであり、ねじ山38の頂部58における逃げ角
は上記逃げ角φと同程度か、製造条件等により逃げ角φ
よりも小さく、場合によっては零としても差支えない。
また、ねじ部32の全ての分断されたねじ山38は、上
述した逃げ部48と同心円部52とから構成されてい
る。
また、かかるタップ30の上記ねじ部32には、その全
長に亘ってチタン窒化物(TiN)のコーティング処理
が施されている。
そして、このようなタップ30はタッピングマシン等に
取り付けられ、食付き部40に切削油剤を供給しつつそ
の食付き部40側から被加工物の下穴内にねじ込まれ、
主として食付き部40の切刃46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42のねじ山38は、食付き部40によって形成され
た被削雌ねじに螺合されることにより、タップ30を1
回転で1ピッチずつ下穴内に螺入させる働きをする。
ここで、本実施例のタップ30のねじ山38には、切刃
46からヒール54に至るまでの全体に亘って逃げが設
けられているため、ヒール54側にのみ逃げが設けられ
た従来のコンエキセントリックレリーフ方式に比較し
て、被削雌ねじとねじ山38との間の摩擦抵抗が小さく
なるとともに、切削油剤はそれ等の間に良好に浸透させ
られる。したがって、ねじ立ての際の摩擦抵抗や切削熱
が効果的に低減され、エキセントリックレリーフ方式と
同程度の低減効果が得られる。特に、本実施例ではねじ
部32にチタン窒化物のコーティング処理が施されてい
るため、摩擦抵抗が一層低減されるとともに、チタン窒
化物は化合物としての安定性が高いため、被加工物と反
応して焼付き等を生じる恐れが殆どないのである。
一方、上記ねじ山38の逃げ量は、切刃46から逃げ部
48の末端50までは漸増するが、その末端50からヒ
ール54までの同心円部52においては一定量tに維持
されているため、エキセントリックレリーフ方式のよう
に切刃46からヒール54に至るまで逃げ量が漸増する
場合に比較して、ヒール54側部分における逃げ量が小
さくなる。したがって、そのヒール54側部分において
も、そのねじ山38と被削雌ねじとの擦過作用によりタ
ップ30をピッチ通りに下穴内に螺入させる自進作用が
得られるようになり、雌ねじフランクを過剰に切削する
雌ねじ有効径の拡大が軽減され、寸法精度の優れた雌ね
じが切削加工されるのである。
次に、本考案の効果を更に具体的に明らかにするため、
本考案にかかるねじ切削用タップ(本考案品I,II,III)
と在来のねじ切削用タップ(比較品I,II)とを用いてね
じ立てを行い、被削雌ねじの有効径について調べた結果
の一例を説明する。なお、使用したタップの諸元,被削
材,タッピング条件は以下の通りである。
本考案品 材質:高速度工具鋼 SKH53(JIS−G4403) およびM3−2(ASTM)相当品 〔C1.3 Cr4.0 W2.0 Mo10.0 V3.0(%)〕ねじの種類:メー
トル並目ねじ,呼びM10, ピッチ1.5mm,右ねじ, 有効径9.026+0.040〜0.060mm バックテーパ0.040〜0.025mm/25mm ねじ山:ねじ部の全てのねじ山が逃げ部と同心円部とか
ら構成され、逃げ部の逃げ角はねじ山のフランクにおい
て30分(本考案品I),40分(本考案品II),1度
(本考案III) 逃げ部の範囲 切刃からランド幅の約1/3 食付き部:円錐角29角,逃げ角1度50分 溝:右ねじれ45度 表面処理:ねじ部全体にチタン窒化物のコーティング処
理 なお、第5図は本考案品I,IIのねじ山の逃げ量を、有効
径レリーフ測定器(最小目盛:縦軸1μm,横軸1度)
で測定した結果である。
比較品 ねじ山以外の項目は本考案品と同じであり、ねじ山には
切刃からヒールに至るまでエキセントリックレリーフ方
式で30分(比較品I)および1度(比較品II)の逃げ
角が設けられている 被削材 材質:一般構造用圧延鋼 SS41(JIS−G3101) 硬さ:HRB72〜74 ねじ立て長さ:20mm 下穴径:8.5mm タッピング条件 装置:横軸NCタッピング盤 切削速度:周速8.8m/分(280rpm) 切削油:水溶性切削油(JIS−W1種2号) タップの送り:378mm/min(フローティングタッパー
使用) そして、上記5種類のねじ切削用タップを用いて上記被
削材から成る3個の試料に10穴ずつねじ立てを行い、
メートル並目ねじ用限界ゲージ(JIS−0251)の
工作用止りねじプラグゲージ(記号WP)2級を使用し
て、加工した雌ねじに無理なく手でねじ込むことができ
る回転数を測定し、その回転数が2回転以下であるか否
かによって合否を判定した。結果を第6図に示す。
かかる第6図は、各試料に形成された10個のねじ立て
穴のうち奇数番の結果だけを取り出して、その回転数を
○印で示したものであるが、本考案品I,II,IIIによって
形成された雌ねじは、何れも全て0.5回転以内であり、
有効径の拡大のない優れた寸法精度の雌ねじを極めて安
定して切削加工し得ることが判る。これに対し、比較品
I,IIによって形成された雌ねじのうちには合格範囲を超
えたもの、すなわち雌ねじのフランクが過剰に切削され
て有効径が拡大し、ゲージの回転数が2回転を超えたも
のが幾つか存在し、本考案品に比べて寸法精度の安定性
が悪い。
以上、本考案の一実施例並びに試験結果について詳細に
説明したが、本考案は他の態様で実施することもでき
る。
例えば、前記実施例では3枚刃のタップ30について説
明したが、本考案は2枚刃,4枚刃等のタップにも同様
に適用され得るものであり、また、その材質や表面処
理,溝44の形状等についても適宜変更し得ることは勿
論である。
また、ねじ山38の逃げ部48の範囲やその逃げ角φ
は、望ましくは前述した範囲内において適宜設定され得
るものであり、更に、ねじ山38の両フランク56のう
ち進み側若しくは追い側の何れか一方のみに逃げを設け
るだけでも差支えない。
その他一々例示はしないが、本考案はその精神を逸脱す
ることなく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。第2図は第1図におけるII-II断面図であ
る。第3図は第2図のねじ山の拡大図である。第4図は
第3図のねじ山の横断面を拡大して示す図である。第5
図は本考案に係るねじ切削用タップにおけるねじ山の逃
げ量を測定した結果を示す図である。第6図は本考案に
係るねじ切削用タップおよび在来のねじ切削用タップに
よって得られたねじ立て穴の寸法精度をゲージによって
測定した結果を示す図である。第7図は在来のコンセン
トリックレリーフ方式のねじ山を示す断面図である。第
8図は在来のエキセントリックレリーフ方式のねじ山を
示す断面図である。第9図は在来のコンエキセントリッ
クレリーフ方式のねじ山を示す断面図である。 30:ねじ切削用タップ 32:ねじ部 36:雄ねじ 38:ねじ山 44:溝 46:切刃 48:逃げ部 50:末端 52:同心円部 54:ヒール θ:ランド幅(中心角) φ:逃げ角

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
    に形成された溝によって該ねじ山が分断されることによ
    り、該分断されたねじ山の一端に前記雌ねじを切削加工
    する切刃が形成されているねじ切削用タップにおいて、 前記分断されたねじ山の前記切刃側部分を、所定の逃げ
    角を有する逃げ部とする一方、該ねじ山の該逃げ部から
    ヒールまでの部分を、前記雄ねじの軸心を中心として該
    逃げ部の末端を通る円弧形状の同心円部としたことを特
    徴とするねじ切削用タップ。
  2. 【請求項2】前記逃げ部は、前記分断されたねじ山のラ
    ンド幅の1/5〜1/2の範囲に設けられており、該逃げ部の
    逃げ角は、15分〜2度の範囲内である実用新案登録請
    求の範囲第1項に記載のねじ切削用タップ。
JP1987013465U 1987-01-31 1987-01-31 ねじ切削用タツプ Expired - Lifetime JPH061297Y2 (ja)

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