JPS62271628A - スレッド・ミル・ドリリング方法とその工具 - 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】 ３、発明の詳細な説明 （発明の技術分野］ 本発明はスレッド・ミル・ドリリングの方法と装置に係
るものであり、単一にして１本の工具を操作することに
より、先ず工作物にドリルにより穴をあけ、その後に穴
の中を円形軌道状に動き乍ら穴の壁面にねじを形成し、
しかる後に穴から離脱するという作用をするものである
。

【従来技術〕

工作物にねし穴を設けるための一般的な方法としては、
先ずドリル・ビット若しくはそれに類する工具によって
穴をあけ、その工具を穴から抜き出してから、タップを
使ってその穴の壁面にねじを形成する。

また、タップの代りにスレッド・ミリング・ツールを使
うことも出来る。スレッド・ミリングは５７８若しくは
３／４（インチ）といった様な大径穴のみは充足出来る
のであるが、小径穴に対しては時間がかかりすぎるとい
う問題がある。

米国特許２，８１３．２８０号によればドリルとタラ１
を組み合せたものが見られるが、これが商業ベースで成
功したことを筆者は承知していない。

ドリリングやタッピング、若しくはミリング等の為に、
別々の工具を使用することなく、１本の工具で全加工が
可能であるとするならば、加工コストを大巾に節約する
ことが出来る。何故ならば、一つの成形工程から次の工
程へと工作物に作業指示をする必要はなくなり、使用す
る工作機械に覗りつけた工具をドリルからタップへ、若
しくはミリング工具へという様に、工作物の加工位置に
工具を引き続き移動させる必要もないからである。

米国特許３，３３４．３６６号によれば、工作機械にド
リルでもタップでも取り付けられるスピンドルが提示さ
れているが、このスピンドルはタップを取り付ける前に
ドリルを取りはずさねばならない。

〔発明の概要〕

本発明によれば、工作物に穴をあけるための工具と、そ
の後で穴の壁にねじを切るための工具に、同一で１本の
工具が使われるのである。

斯くして、製造時間を大巾に節減することが可能であり
、かつ製造コストも低減可能である。

この作業をする工具を筆者はスレッド・ミリング・ドリ
ルと称したが、これを構成するものとしては、伸長した
シャンクの一端にドリル・ポイント、若しくはドリリン
グ面を有し、側面にはスレッド・ミリング面を有する。

作動としては、この工具は回転しつつ軸方向に移動して
工作物にドリル先端をつけ、そして工作物に穴をあける
。その後、工具の回転軸を横方向に少くともねじの深さ
に相当する距離だけ移動せしめて、ねじ切りのためのス
レッド・ミリング面を穴の壁に接触させてミリング面の
位置決めをし、そしてねじ切り加工を行わせるのである
。

次に工具を軸方向にねじの１ピッチだけ移動させると共
に、工具の回転軸を円形軌道状に３６０゜回転させる。

これにより穴の壁面にねじを切ったこととなる。その後
で、回転軸を穴の中心に戻し、しかるのちに工具を穴か
ら離脱させる。

本発明の好ましい実施例においては、この工具は高速で
回転させる。いうなれば１５．００ＯＲＰＭ以上、好ま
しくは３０．００ＯＲＰＭ台とする。

ドリル・ポイント、及びスレッド・ミリング面は各種の
材料により形成される０例えば、芳香族ポリアミド繊維
（ＫｌｊＶＬＡＲ）とかガラス繊維とか炭素繊維をエポ
キシ樹脂やそれに類する樹脂中に充填して補強した成形
体にスレッド・ミル・ドリリングをするに当っては、ド
リル刃やミリング刃面は多結晶ダイヤモンド、若しくは
多結晶立方晶窒化ボロン等で構成されるのが望ましい。

鉄材にスレッド・ミル・ドリリングを施すためには、セ
ラミック面を使用し、鋳鉄材にスレッド・ミル・ドリリ
ングを施すには窒化シリコン、若しくは炭化シリコン等
を使用するのが好ましい。

スレッド・ミリング・ドリル工具は高速度スピンドルに
取り付けられたチャックに装着され、そのスピンドルは
工作物の方向へ、及び工作物から軸上を移動する様な位
置により保持されており、かつスレッド・ミリング作業
を有効に行うために横方向の移動と円形軌道状の運動を
する様な装置により保持されている。

多量生産に使用する場合には、スレッド・ミリング・ド
リルのヘッドの一部としてスピンドルがある方が望まし
い。そしてこの頭部が穴あけやねじ切りをする工作物の
連続に関連して位置決めをするための工作機械によって
保持されたものとする。スレッド・ミリング・ドリル・
ヘッドにより運ばれたチャックの運動はコンピューター
・コントロールによるのが望ましい。

スレッド・ミル・ドリリング加工中は、工作物の穴は同
時に清浄化されるので、削りかすが穴に詰まって工具の
作業をさまたげることにはならない、この目的で、流動
体が穴の中に導入され、削りかすは軸方向に工具に沿っ
て位置を変えつつ、穴の外に除去される。

実施例の図においては、このねじ切りドリルには流体通
路が付いており、穴の中の切削面に隣接する処に加圧さ
れた流体を通し、その流体が穴から排出されるに伴って
微細物や削りかすを流体と共に運び出すようになってい
る。

また、この工具にはタービン翼を設けることも出来る。

このタービン翼は穴の開口部に接近してかぶさるように
工具の周囲に配置され、これにより穴の近傍に部分的な
真空状態を発生させ、加圧流体の流れをうながし、かつ
微細物を穴から除去することを促進する。

第１図は本発明に係るスレッド・ミリング・ドリル・ヘ
ッドの縦断面図で、前記ヘッドに取付けられたスレッド
・ミリング・ドリル工具と、その下にねじ大の形成され
た工作物をそれぞれ示している。

第１図に示す如く、工作物２２にあけられたねじ穴２０
は、本発明者が「スレッド・ミリング・ドリル」との名
称を付した工具２４によって成形されたものである。こ
の工具はスレッド・ミリング・ドリルヘッド２６に装着
され、そしてこのヘッドの能力は次の通りである。

（１）　１５．００ＯＲＰＭ若しくはそれ以上の速度で
この工具を回転させる。

（２）工作物に穴をあけるために、その工作物に対して
軸方向にこの工具を移動させる。

（３）ねじ切りのためにねじの深さだけ横方向に工具の
回転中心を転位させる （４）　　工具２４を円形軌道の路線上を３６０°移動
させ、かつ同時にねじの１山分だけ軸方向に転位させる
ことによって、工作物にあけた穴にねじを切る。そして
、 （５）工具の回転中心を穴の中心に戻すべく転位させ、
そこから工具を撤去する。

スレッド・ミリング・ドリル・ヘッド２６に支持された
工具２４の上述の如き動作は、高速スピンドル３０によ
って支持されたチャック２８に装着されることによって
可使となる。このタイプのスピンドルとしてはＦｏｒｔ
ｕｎａ　Ｈｅｒｋｅ　Ｍａｓｃｈｉｎｅｎｆａｂｒｉｋ
　Ｇａｂｈにより製造され、そして米国の６２４Ｂｅｅ
ｃｈ　５ｔｒｅｅｔ、Ｇｅｏｆｔｏｎ、Ｗｌ州のＲｕ５
ｓｅｌｌ　Ｔ、Ｇｉ１ｍａｌｌ＋　Ｉｎｃにて販売され
ているものがある。他のスピンドル製造業者としては、
Ｓｐｒｔｎｇｆ　１ｅｌｄ、　ＶＴ州のＢｒｙａｎｔ　
Ｇｒｉｎｄｅｒ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎｓ及び３７１
５　ＢＩｕｅ　Ｒｉｖｅｒ　Ａｖｅ、ＪａｃｉｎａＪＩ
州のＴｈｅ　Ｐｒｅｃｉｓｅ　Ｃ。

ｒｐｏｒａｔｉｏｎがある。

スピンドル３０はチャック２８と工具２４を保持してい
るので、第１図に示す如（、後者はヘッド２６の端部か
ら突出している。スピンドル３０の速度は少（とも１５
．００ＯＲＰＭ　、そして好ましくは３０゜０００ＲＰ
Ｎ台である。

スピンドル３０を保持するには各種の部材が設けられる
ものであり、本発明は要求される機能を有効に発揮する
ための一実施例を概略的に示す。なお、此の逆に、熟練
した作業者には他の構成を採用できる。

図示したように、スレッド・ミリング・ドリル・ヘッド
２６はハウジング３２を有し、その中にスピンドル３０
が装着されている。このスピンドル３０は外方リング３
４（リングギヤ）により保持され、この外方リング３４
は円筒状内壁３５を有し、この円筒状内壁３５はハウジ
ング３２の内側円筒状周囲によって支持されている。第
２図は最もよく示されている如く、外方リング３４には
内周面４０があり、この内周面４０は外周面３６から偏
心している。外方リング３４上のリングギヤ４２は電動
位置決めモータ４６の駆動軸に設けたピニオンギヤ４４
とかみ合っており、モータ４６はハウジング３２に固定
されており、従ってこのモータ４６は、外方リング３４
を時計廻りでも反時計廻りでも、好む方に駆動する。位
置決めモータ４６の種類としては、２５５０１！ｉｓｅ
ｎｈｏｗｅｒ　Ａｖｅｎｕｅ＋Ｖａｌｌｅｙ　Ｐｏｒｇ
ｅ＋Ｐ＾州のＰｏｒｔｅｓｃａｐ　Ｕ、Ｓ、によって製
造されたモデルＮＩＰ−５３０に類するものがよい。リ
ングギヤとピニオンギヤをかみ合わせる代りに、モータ
４６と外方リング３４の間にタイミング・ベルト方式を
使用することもできる。

外方リング３４の偏心した内周面４０の内部にはスピン
ドル転位リング４８が装着されており、このスピンドル
転位リング４８にはスピンドル受は穴４９を有し、この
スピンドル受は穴４９はスピンドル転位リング４８の外
周面５０とは偏心しており、かつそのスピンドル受は穴
４９の中に高速回転スピンドル３０を収容している。ス
ピンドル３０はスピンドル転位リング４８の外周面５０
とは偏心した位置に装着されており、このスピンドル転
位リング４８が第２図に示す位置において外方リング３
４内を回転する時は、スピンドル３０の回転中心若しく
は回転軸５２は外方リング３４の回転中心若しくは軸と
一致し、同様に、外周面３６の中心と一致する。

第２の位置決めモータ５４はスピンドル転位リング４８
に取り付けられており、このスピンドル転位リング４８
にはピニオン５６が投けられてあり、このピニオン５６
は外方リング３４についている内面リングギヤ５８とか
み合っている。なお、モータ５４とモータ４６と同じタ
イプのものでよい。

次に動作について説明する。

モータ５４を作動させることによりスピンドル転位リン
グ４８は外方リング３４内で回転し、スピンドル３０の
回転軸５２を横方向に転位させる。この転位が工具２４
を横方向に移動させることになる。スピンドル３０によ
って工具２４に高速回転が与えられている時にこの様な
転位が起きることが本装置の真価を高めているのである
。このようにして工具２４はモータ５４が作動すること
によって成形すべきねじの深さくねじ山の高さ分）だけ
転位されるのである。

形成すべきねじの深さまで横方向に工具２４が転位を完
了した上で、モーター４６を作動させることにより外方
リング３４を回転させ、それによりスピンドル軸５２、
つまり工具２４は３６０°の軌道を廻り、穴２０の内面
周囲に添って工具２４を移動させる。勿論、この軌道の
半径は、穴２０の中心からスピンドル軸５２による横方
向転位の量と等しい。実際上、外方リング３４の円筒状
内壁３５の中心上にあるスピンドル軸３０によって穴２
０があけられ、その後でこの位置からスピンドル軸３０
が横方向に転位されてねじ切り加工をするのである。

スピンドル３０及び工具２４の軌道状運動と同時に、穴
２０の内側にねじを切削するために工具２４を軸方向に
ねし１山のピッチ分だけ移動させる必要がある。

スピンドル３０のこのような軸移動はハウジング３２に
結合されている位置決めモータ６０によって遂行される
。このモータ６０にはねじ軸６２が設けられており、第
１図に示す如く配備されている。

モータ６０を駆動してその軸６２を一方向に廻せばスピ
ンドル３０は軸方向に、かつハウジング３２の外方向に
動くことになり、若しくはモータ６０を逆回転せしめれ
ばスピンドル３０は工作物から引き戻されることになる
。

スレッド・ミリング・ドリル・ヘッド２６のハウジング
３２は、適宜な工作機械内に１ユニツトとして装置され
ることにより、工作物に継続して加工する位置にヘッド
２６を動かすことが出来る。例えば大量生産する場合、
このような工作機械は本発明には示されていないが、そ
れは種々の形状をもち得るものであることはこの分野に
おける一般的技術の一つに見て明白であろう。

位置決めモータ４６，５４　、及び６０は前述の如き工
具２４の作業を行う様にプログラムされたコンピュータ
ーによってコントロールされるのが望ましい、そしてな
お詳細には次の如きものとなる。

第３図ないし第６図において、高速度で回転する工具２
４はモータ６０による回転軸５２に沿って軸方向に動か
され、斯（して工作物２２に対して工具２４であるドリ
ルの先端を近づけ、そして工具２４が工作物２２に向け
て引き続き動かされるにつれてドリルの先端は滑かな円
筒状の壁になった穴６６をあけることになり（第３図）
、この穴６６の直径は穴６６の中に形成されるべきねじ
の根部の直径と具体的に一致する。このようにして工具
２４による加工第一工程は工作物に六６６をあけること
である。

第二段階として、これは成る場合には随意の工程として
考えられることもあるが、工具２４を穴６６の底部から
少くともねじの１山のピッチ分だけ引き戻すことであり
、引き戻し後の状態は第４図に示されており、そこでは
工具２４の先端６４は底部６７との間にねじの１山分の
ピッチのスペースをもっている。この段階が必要か否か
は゛　　スレッド・ミル・ドリルの回転速度、工作物の
材料の種類、及びその時々に遭遇する各個の状況による
他の要素等によって決まる。

本発明のスレッド・ミル・ドリリング法の第三段階とし
ては、ねじ山の深さに相当する距離だけ横方向に工具２
４の回転軸を転位せしめることである。このことは工具
２４が高速で回転している最中に実施されねばならない
し、この転位が行われた後の工具２４と穴６６との関係
は第５図に示しである。そこでは工具が左方に転位して
おり、これによりねじ山の形状をもつ刃面が穴６６の壁
に食い込み、こうして穴６６の中にねじ形状を形成し始
めるのである。

スレッド・ミル・ドリリング法の次のステップは、穴６
６の内側で工具２４に３６０°の円軌道を描かせること
であり、工具２４の回転軸が、穴６６の中心から第５ｍ
に示す如き転位量に等しい距離を有する半径をもった軌
道上を、通過させることである。そして六６６の中にね
じを形成するためにはこの様な円軌道運行と同時に、工
具２４を軸方向にねじの１山分のピッチに等しい距離だ
け引き上げる必要がある。

そしてこの引き戻しは工具２４の軌道上の移動と一致し
た均一の比率で行われねばならず、これによりねじのら
せん角が周囲を通して均一となる。

第６図には工具２４が円軌道の移動を具体的に１８０°
完了した状態、即ち穴６Ｂの底部６７からねじの１山の
２７１分だけ具体的に軸上引き戻しあったごとを示した
。

環状ねしくらせん角が無い）を成形することを希望する
なら、スレッド・ミル・ドリルが円軌道の移動を行う期
間中、軸上引き戻しが行われない。

工具２４が３６０°の円軌道運動を完了してから、工作
物２３の穴６６の中心線と一致する線上に工具２４の回
転軸を横方向に転位して戻し、穴の中に成形されたねじ
を残したまま工具２４を離脱させる。ここで考えられる
こととして、穴をあけ、ねじを切り、穴から工具を離脱
せしめる迄の全工程に要する時間はたったの数秒、若し
くは新月的時間に過ぎないということである。

この分野における一般的技能によって評価されている如
く、スレッド・ミル・ドリル・ヘッドが上述の工程を処
理すぺ＜ｖｓｍするには、コンピューターに前辺ってプ
ログラムしたものを使って実施することが出来るし、こ
の場合、切り込み速度、横方向転位、穴の深さ、及びこ
れらに類する他の要素は、成形されるべきねじの寸法や
工作物の材質に従って変化することであろう。

第７図ないし第１１図に、スレッド・ミル・ドリル２４
（工具）をより詳細に示しである。

工具２４の構成は、シャンク６８にはチャック挿入部７
０が一端にあり、スレッド・ミリング・ドリル・ヘッド
２６のチャック２８に工具２４が挿入される。工具２４
の他端にはドリル切先６４があり、これに切刃７２と７
４、及びそれらより低くなった後縁７６と７８を有す。

シャンク６８の横倒にはねし山の形状物が配置されてお
り、これらはシャンク軸に対称に配列された複数の縦溝
（フルート）で構成されている。具体的には、８０と８
２の夫々に２つの縦溝が配されている。

実施例の図では、このねじ形は米国特許Ｎａ４゜０２３
．９１４に述べられているもので、商標５ｐｉｒａｌｏ
ｃｋで市販されたものの、ねじ出回定式（スレッド・ロ
ッキング・フオーム）のものである。

特許＆４，０２３，９１４の教示するところを参考とし
てここに組み入れた。

フルートの夫々には切削面若しくはミリング面８４と８
６が配置されており、シャンク６８より硬度の高い材料
で出来たものを使用する。

具体的には、これらの面８４　、８６は天然若しくは人
工の多結晶ダイヤモンド、若しくは多結晶立方晶窒化ボ
ロンで合成されたものである。これらの材質は、工作物
が炭素繊維、ＫＩＩＶＬＡＮ、ガラス繊維、其の他これ
に類する繊維が、エポキシ若しくはこれに類する樹脂に
よって成形された複合樹脂成形体の場合、若しくは其の
他、特に摩擦の大きい材料によって工作物が出来ている
場合の穴あけやねじ切りには顕著な効果がある。

多結晶切削面でこの目的にふされしいものとしては、米
国特許４，２４１，１３５．４，２４２，１０６　、及
び４，２４７．３０４等に記述してあり、参考としてこ
こに組み入れたが、構成物としてはこれらが教示するも
のに限定されるものではない、鋳鉄に穴あけやねじ切り
を施すには、スレッド・ミリング・ドリルの切削面は窒
化シリコン若しくは炭化シリコンを施したものが望まし
く、鋼のような鉄頻の材質に対しての穴あけやねじ切り
には、セラミック面をもつものが使わる。

多結晶ダイヤモンド、及び、若しくは立方晶窒化ボロン
の複合体は第８、ｌＯｌ及び第１１ｔ！ｌの８８に示し
てあり、何れも適宜の様式でフルート（縦溝８０．８２
　）に固定せしめるものとする６例えば、但しこれに限
定するものではないが、この複合体には金属性バッキン
グ９０の裏張りがあり、裏張層９２によりフルート８０
に固定される。

接着層は一般的に第８図の９４の如く設けられる。

スレッド・ミリング・ドリルの中心は、意図された回転
軸上に配置され、高速回転時に於けるダイナミックなア
ンバランスを最少に止めるように考慮されている。

ここで了解すべき事項としては、工作物に形成されるね
じが左勝手であるか右勝手であるかは、スレッド・ミリ
ング・ドリルによる円軌道上運行の方向、及びその軸方
向移動の方向によって決定する０例えば、スレッド・ミ
リング・ドリルの軸上同時移動方向が一方向と決められ
た時に円軌道移動の方向が時計廻りであって左勝手のね
じが出来たとした場合、軸上移動方向が逆であれば右勝
手となる。

第１２図ないし第１５図には、スレッド・ミル・ドリル
に穴への流体を供給するようにしたものを示した。工具
を通じて供給される流体（液体）によって、工具の切削
によって発生した削りかすとか、微細物を含有し、工具
の周囲の穴の口からそれらを運び出すことになる。流体
の流れを得るため、縦方向の加圧された流体の通路１０
０が工具２４ａの上端１０２から同軸的にドリルの低い
方の刃先端６４ａまで伸びている。ドリル刃先端６４ａ
より少し短い部分で通路１００は１０４と１０６の如く
分岐しており、それらは第１２．１４及び１５図に示す
如く、ドリル刃先端６４ａの低後縁７６ａ及び７８ａの
後側で開口している。

加圧された流体は工具２４ａの上端１０２で通路１００
に導入され、それを通って流れ落ちて刃先端６４ａに届
き、引き続き穴の中を戻り、継いで工具２４ａの周辺の
口から出てゆく。図に示すように、この流体の流れは加
圧源１１１によって導入されるところを第１２図で概念
的に示した。これは流体加圧ライン１１３に接続されて
おり、それが通路１００の上端に接続されている。

タービン翼１１０はシャンク６８ａで切削部の上端に隣
接するところであり、かつチャック２８ａの挿入部のわ
ずか下部であるが、このタービン翼１１０は放射状に伸
びる一連のブレード１１２から構成されている。ブレー
ド１１２は環状部材１１４の上に形成されており、環状
部材１１４はシャンク６８ａ及び７０ａを漬り落してか
ら工具２４ａのシャンクＢａａに固定される。ブレード
１１２の傾斜は工具２４ａが作動している穴の口の周辺
に部分的真空状態を創り出すように設計されている。

図示しているように、工具２４ａの右廻り回転、若しく
は時計廻り回転をする時に部分的真空状態を生む様に構
成されている。場合によっては、このタービン１１０を
完全に除去して加圧源１１１から通路１００の上端部１
０２に導入される液圧にのみに依存すること、あるいは
タービン翼１１Ｇを液圧と組合わせて利用することが好
ましい。

第１６図ないし第２１図においては、工具２４ｍがスレ
ッド・ミル・ドリリング加工を実施する際の各種の段階
を示している。

第１６図は、工具が工作物２２ａの上部に宙づりの状態
におかれている。第１６図ないし第２１図では、スレッ
ド・ミリング・ドリル・ヘッドは示されていないが、工
具２４ａはそのヘッドによって支持されている。

第１７図は、工具２４ａは工作物に軸上を移動して穴６
６ａをあけた状態を示している。タービン翼１１０が工
作物２２ａの上部表面１１６に接近するにつれ、タービ
ンと上部表面１１６の間の空間“Ｓｌは減少し、この減
少はタービン・ブレード１１２が上面に隣接する程近づ
（まで続（、そしてこの時点で六６６ａの口の辺りに有
効な真空状態を生み出すことになり、それが通路１００
を通る流体の流れを助長することとなり、第１２図ない
し第１５図に関連して説明した如く、工作物に切削工具
が入り込む際に生ずる微細物、若しくは−１りかすが、
工具の周囲の口を通４て穴の外に運び出されること比な
る。

第１８図は、工具がねじの１山分のピッチだけ引き戻さ
れたところを示している。第１９図は、穴の周囲におい
て円軌道移動する準備のために、工具が半径方向にねじ
山の深さだけ転位した状態を示す、ねじ切りに引き続い
て、工具は穴の中心に戻る様に転位し、第２１図に示す
如く、第１６図の開始位置に達するまで層膜が行われる
。

なお、本発明の実施態様には、次の技術的事項が含まれ
る。

（１）　　工作物の内部にねじ付き穴を成形する方法と
しては次の手法から構成されている。

伸長されたドリルの一端にはドリル切先を投け、その工
具の横倒にはねじ切りのための輪郭を設ける。

工作物に向ってドリル切先を軸上に移動させ、更に工作
物の内部に移入させることによって穴を形成する間は、
ドリルの縦方向中心線上で高速回転させる。

上述の如くドリルを回転せしめながら、成形すべきねじ
山の深さ分だけドリルを半径方向に移動させる。

上述の如くドリルを回転せしめながら、ドリルを穴の周
方向に３６０°移動させ、かつ同時にねじの１山ピッチ
分だけドリルを軸方向に移動させる。

ドリルを穴の中心に戻すべ（半径方向に移動させる。

そして、ドリルをねし穴から撤去する。

（２、特許請求の範囲第７項において、穴の形成に引き
続き、しかし形成するねし山の深さに等しくドリルを半
径方向に転位せしめるに先立って、ドリルを穴の底から
少くともねじの１山ピッチ分に等しい距離だけ引き戻す
ことを特徴とする。

（３）　　特許請求の範囲第８項において、ドリルの円
軌道状移動の間、ドリルは穴の底に向けて、ねじの１山
ピッチ分だけ、軸方向に移動することを特徴とする。

（４）前記（１）の態様において、ドリルの円軌道状移
動の間、ドリルは穴の外部に向けて、ねじの１山ピッチ
分だけ、軸方向に移動されることを特徴とする。

（５）前記（１）の態様において、ドリルは縦方向中心
軸に関して対称であり、縦軸中心と実質的に一致してい
ることを特徴とする。

（６）スレッド・ミル・ドリリング装置は次の如く構成
されている。

チャックを含むスピンドルの高速回転において、スレッ
ド・ミル・ドリルをする手段と、スピンドルを軸方向に
工作物に向けて、及び工作物から離れる如く移動させる
る手段と、前記スピンドルを横方向に移動させる手段と
、横方向に移動されたスピンドルを円軌道上に移動せし
める手段、及び前記スピンドルの軸方向移動、横方向移
動、及び円軌道上の移動を制御、調整する手段とから構
成されている。

前記スピンドルの移動をｌ１ａｔ、調整する手段は、第
一にスピンドルを工作物に向けて軸方向に移動させ、ス
ピンドルが保持するスＬ／ッド・ミル・ドリルで工作物
に穴をあけ、次いで、形成すべきねじの深さくねじ山の
高さ）だけスピンドルを横方向に移動させ、次いでスピ
ンドルを円軌道上に３６ｏ°移動させ、かつ同時に軸方
向にねじの１．山ピッチ分だけ移動させ、次いで移動さ
れたスピンドルを横方向に転位して工作物にあけた穴の
中心、即ち最初の位置まで戻し、次いで、ドリルを工作
物から撤去するためにスピンドルを軸方向に移動させる
ものである。

（？）　　スレッド・ミリング・ドリル・ヘッドは次の
要素の結合から構成されている。

工作機械に取り付けるための１個のハウジングと、 ハウジング内に高速１転の１本のスピンドルと、 ハウジング内に第一の位置決めモータ１個（これはスピ
ンドルが保持するスレッド・ミル・ドリルを工作物に向
けて、及び工作物から離れるように移動させるためにス
ピンドルを軸方向に移動させるためのものである。）と
、 ハウジング内に第二の位置決めモータ１個（これはスピ
ンドルを横方向に移動させるためものである。）、 及び、ハウジング内に第三の位置決めモータ１個（これ
はスピンドルを円軌道上に移動させるためのものである
。）。

（８）　　前記（力に記載された本発明の実施態様にお
いて、外側円軌道状リング（外方リング）をハウジング
内に有し、この外方リングはハウジング内を回転する手
段によって支援され、上述の第三の位置決めモータはハ
ウジングと外方リングを結ぶ手段と連結されている。

スピンドル転位用リングをハウジング内に有し、このリ
ングの外面周囲は外方リング内周面によって支えられ、
この内周面は外方すングの外面周囲とは偏心している。

上述のスピンドル転位用リングは、スピンドル受は開口
部を１（ＩＩ有し、この開口部はスピンドル転位用リン
グの外周面とは偏心しており、上述の第二の位置決めモ
ータが外方リングとスピンドル転位用リングとを結合し
ている。

（９）　　前記（８）で定義された本発明の実施態様に
おいて、第一の位置決めモータは、ハウジングと高速ス
ピンドルとを結合している。

ａΦ　スレッド・ミル・ドリルは次の如く構成されてい
る。

伸長されたシャンクを有し、その一端は回転及び操作の
ために使われるべく仕組まれており、他端にはドリルが
回転して縦方向に工作物に向って、及び工作物の内部に
入り込む如く移動する時に穴をあけるためのドリル切先
を有している。そして前記ドリルは、少くとも１個の縦
方向に延長されたフルートをシャンクの横倒に有してい
る。そして更に、工作物内で成形すべきねじ切りのため
の輪郭をフルート上にスレッド・ミリング刃面として有
している。

（１１）前記ＯＩに定義された本発明の実施態様におい
て、フルート数は複数であり、シャンクはその縦方向軸
において対称となっており、重量の縦方向中心が、この
縦方向軸と一致している。

（１２）前記Ｏ・及び（１１）に定義された本発明の実
施態様において、スレッド・ミリング刃面及びドリル切
先には、多結晶ダイヤモンド、多結晶立方晶窒化ボロン
、セラミック、及び窒化シリコン等のグループから選択
された材質から成る表面を有している。

（１３）前記ＯＩに定義された本発明の実施態様におい
て、伸長したシャンクの軸上を延びる流体通路を有し、
既述シャンクの一端に通じる流体加圧源とシャンク先端
にあって外部へ向う開口部を通じてそこの工作物に流体
圧を与え、ドリルが作動している穴の中のかすを穴の中
から排出させる手段を有している。

（１４）前記（１３）に定義された本発明の実施態様に
おいて、上述の流通路はシャンクの他端を通して開いて
おり、ドリル切先に隣接するところから工作物内の穴の
中に流動体圧を与えるように構成されている。

（１５）前記（１３）及び（１４）に定義された本発明
の実）１１！！！様において、シャンクにブレードを設
けて、回転するドリルが入っている穴の口のところに部
分的な真空状態を発生するように構成されている。

（１６）前記（１３）若しくは（１４）に定義された本
発明の実施態様において、シャンクから放射状に伸びた
複数のブレードをもち、これらは前記のシャンクの一端
と前記のフルートの間に位置し、かつ回転するドリルの
入った穴の口の辺りに真空状態を生ずるようにシャンク
の軸に対して傾斜して構成されている。

（１７）ドリルに設けた通路に供給される流体は、ガス
であることが好ましい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係るスレッド・ミリング・ド
リル・ヘッドの概略を示す正断面図、第２図は第１図の
２−２１１断面図である。 第３図は工作物に穴をあけている状態を一部切開して示
すスレッド・ミリング・ドリル工具正面図、第４図は加
工準備段階において、スレッド・ミリング・ドリルエｘ
４大の底部かられずかに戻されたとこりを一部切開して
示す正面図、第５図゛は加工準備段階において、ねじ切
りの輪郭のねじの深さ分だけ、第３図、第４図のスレッ
ド・ミリング・ドリル工具が横方向に移動されたところ
を一部切開して示す正面図、第６図は第３図、第４図の
スレッド・ミリング・ドリル工具がねじ切り加工をして
いるところを一部切開して示す正面図である。 第７図はスレッド・ミリング・ドリル方式に用いられる
スレッド・ミリング・ドリルの横側面図である。 第８図は第７図の８−８線における断面図、第９図は第
７図の９番矢印の方向からドリル先端を見たスレッド・
ミリング・ドリルの側面図である。 第１θ図及び第１１図は第７図の記号１０部分、及び１
１部分の拡大部分図で、第７図のスレッド・ミリング・
ドリル工具のねじ切り用刃面を見透した図である。 第１２図は流体通路を有するスレッド・ミル・ドリルの
正面図、第１３図は第１２図に示すスレッド・ドリル・
ミルの頂上の側（端）面図である。 第１４図は第１２図に示すスレッド・ミル・ドリルの底
部の側（端）面図、第１５図は第１３図の１５−１５線
における断面図である。 第１６図ないし第２１図は第１２図の工具を使用してス
レッド・ドリリング加工をする工程図である。 ２０・・・穴、２２・・・工作物、２４．２４ａ・・・
工具、２６・・・スレッド・ミリング・ドリル・ヘッド
、２８・・・チャック、３０・・・スピンドル（スピン
ドル軸）、３２・・・ハウジング、３４・・・外方リン
グ、３５・・・円筒状内壁、４０・・・内周面、４２・
・・リングギヤ、４４・・・ピニオンギヤ、４６・・・
電動位置決めモータ、４８・・・スピンドル転位リング
、４９・・・スピンドル受は穴、５ｏ・・・外周面、５
２・・・回転軸、５４・・・第２の位置決めモータ、５
６・・・ピニオン、５８・・・内面リングギヤ、６ｏ・
・・位ｆｆｉ決めモータ、６２・・・ねじ軸、６４．６
４ａ・・・先端、６６・・・穴、６７・・・底部、６８
．６８ａ・・・シャンク、７ｏ・・・チャック挿入部、
７２．７４　・・・切刃、７Ｂ、７６ａ、７Ｂ　−後縁
、８０．８２・・・縦溝（フルート）　、８４．８６・
・ベリング面、９０・・・バッキング、９２・・・裏張
層、９４・・・接着層、１０Ｇ−・・通路、１０２，１
０４．１０６−・・上端、１１Ｇ・＆−ビン曹、１１１
・・・加圧源、１１２・・・ブレード、１１３・・・流
体加圧ライン、１１４・・・環状部材、１１６・・・上
部表面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一端にはドリル用の面を有し、その側面に沿ってね
   じ切りの輪郭面を有する工具を縦方向に回転させ、ドリ
   ル用の面を工作物に向けて軸上を移動させて入り込ませ
   ることによりそこに穴を成形する工程と、前記工具を回
   転させたまま、回転軸を半径方向に、成形するねじ山の
   深さだけ転位させる工程と、前記工具を回転させたまま
   、回転軸を穴の周囲を円軌道状に移動することにより穴
   の壁面にねじを形成する工程と、前記工具の回転軸を穴
   の中に戻すべく、半径方向に移動させる工程と、前記工
   具を穴から撤去する工程とからなることを特徴とするス
   レッド・ミル・ドリリング方法。 ２、工具回転軸が円軌道運動をしている間に、工具はね
   じの１山ピッチ分だけ軸方向に移動されることにより、
   穴の壁にらせん状のねじを切ることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載のスレッド・ミル・ドリリング方
   法。 ３、穴が形成された後、回転軸の半径方向移動の前に、
   工具が穴の底部から少くともねじの１山ピッチだけ引き
   戻されることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載
   のスレッド・ミル・ドリリング方法。 ４、工具の回転軸を、穴の半径方向に移動させることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれ
   かに記載されたスレッド・ミル・ドリリング方法。 ５、工具の回転軸を穴の周囲に沿って１８０°移動させ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項
   のいずれかに記載されたスレッド・ミル・ドリリング方
   法。 ６、工具の回転軸を転位せしめるために工具を半径方向
   に移動させ、穴の周囲を３６０°に亙ってその回転軸を
   円軌道状に移動させることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項、第２項若しくは第３項のいずれかに記載された
   スレッド・ミル・ドリリング方法。 ７、穴の底部に隣接するところに加圧された流体を導入
   し、それにより流体が工具に沿って穴の口に向けて流れ
   るように案内し、それにより穴の中からかすを排出させ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のスレ
   ッド・ミル・ドリリング方法。 ８、加圧された流体は工具の中を通って穴の中に導入さ
   れることを特徴とする特許請求の範囲第７項に記載のス
   レッド・ミル・ドリリング方法。 ９、工具の周辺の穴の口のところに部分的真空状態を創
   り出し、穴の底に導入された流体をそのところから外部
   方向に吸引する手段を含むことを特徴とする第７項に記
   載のスレッド・ミル・ドリリング方法。 １０、スレッド・ミル・ドリルを保持するチャックと、
   前記チャックを回転させる手段と、前記チャックを軸方
   向に工作物に向って、又はそれから離れる方向に移動さ
   せる手段と、前記チャックの回転軸を横方向に移動させ
   る手段と、転位された前記チャックの回転軸を円軌道上
   に移動させる手段と、前記チャックの軸方向移動、横方
   向転位、及び円軌道移動を制御・調整する手段とからな
   るスレッド・ミル・ドリリング装置。