JP2001113415A

JP2001113415A - 管用テーパねじ切り工具及び管用テーパねじ切り方法

Info

Publication number: JP2001113415A
Application number: JP29168199A
Authority: JP
Inventors: Shigemitsu Nomura; 重光野村; Hiroyuki Fukushima; 宏之福島; Sukeyuki Nomura; 祐之野村; Masatomi Ito; 正富伊藤; Tomomi Ishibashi; 智実石橋
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1999-10-13
Filing date: 1999-10-13
Publication date: 2001-04-24
Anticipated expiration: 2019-10-13
Also published as: JP4176931B2

Abstract

(57)【要約】【解決手段】ＣＢＮまたはダイヤモンドの高硬度焼結
体を第２層とし、この第２層を超硬合金などの工具材料
からなる第１層及び第３層でサンドイッチした３層積層
体をチップ１３とし、チップ１３に、管用テーパねじの
めねじの谷を加工する断面Ｖのねじ切り刃２２を形成す
るとともに、このねじ切り刃２２の裾４３，４３にめね
じの山の頂の形状を整える一対の整形刃部４４，４５を
形成して管用テーパねじ切り工具を構成する。【効果】チップで下穴を加工後、続けて、チップを渦
巻状の送りで制御し、管用テーパめねじを加工すること
ができる。チップは高硬度焼結体なので、高速切削の加
工条件に設定することができ、加工時間を低減すること
ができる。従って、管用テーパめねじの生産効率の向上
を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は管用テーパねじ切り
工具及び管用テーパねじ切り方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８（ａ），（ｂ）は従来の代表的な管
用テーパねじ切り工具及び管用テーパねじ切り方法を示
す図である。（ａ）：工作機械１０１にドリル１０２をセットし、こ
のドリル１０２でワーク１０３にねじ下穴１０４を加工
する。（ｂ）：ねじ下穴１０４の加工が完了すると、工作機械
１０１を一旦停止し、工具をタップ１０５に交換し、こ
のタップ１０５で管用テーパめねじ１０６を切る。これ
で、管用テーパめねじ１０６の加工が完了する。タップ
１０５は代表的なねじ切り工具であり、管用テーパねじ
用タップ（ＪＩＳＢ４４４６）である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】管用テーパめねじ１０
６をタップ１０５で切るときには、タップ１０５の回転
速度を低目に設定する方が精度が良くなる。精度を上げ
るために回転速度を落とすと、加工時間が長くなり、生
産性が上がらなくなる。この結果、一般に管用テーパめ
ねじの加工においては高い生産性は期待できない。しか
し、近年の生産コスト削減要求から、低い生産性を放置
することはできない。

【０００４】また、タップ１０５を用いた場合、ねじ切
りの終りでタップ１０５を止めると、ねじにストップマ
ークと呼ばれる「かえり」が発生する。このため、ねじ
の精度が低下し、流体の漏れの原因となることがある。

【０００５】そこで、本発明の目的は、生産効率がよ
く、高精度のテーパねじを得ることができる管用テーパ
ねじ切り工具及び管用テーパねじ切り方法を提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１は、ＣＢＮまたはダイヤモンドの高硬度焼結
体を第２層とし、この第２層を超硬合金などの工具材料
からなる第１層及び第３層でサンドイッチした３層積層
体をチップとし、このチップを、正面から見ると、第２
層が工具の回転中心を通る細い帯となるようにシャンク
に取付け、チップに、管用テーパねじのめねじの谷を加
工する断面Ｖのねじ切り刃を形成するとともに、このね
じ切り刃の両裾に、めねじの山の頂の形状を整える一対
の整形刃部を形成して管用テーパねじ切り工具を構成す
る。

【０００７】管用テーパねじのめねじの谷を加工するね
じ切刃を形成するとともに、このねじ切刃の両裾にめね
じの山の頂を加工する一対の整形刃部を形成したので、
管用テーパねじを加工することができる。しかも、チッ
プを、ＣＢＮまたはダイヤモンドの高硬度焼結体とした
ので、切削速度を大幅に高めることができる。この結
果、短時間で管用テーパねじを加工することができる。

【０００８】請求項２は、請求項１記載の管用テーパね
じ切り工具自身を回転させながら、ねじ穴軸から管用テ
ーパねじ切り工具の軸をオフセットさせ、ねじ穴軸を中
心にして管用テーパねじ切り工具の軸を円弧に１周送る
とともに、管用テーパねじ切り工具を１ピッチだけ送
り、且つねじ穴軸から外方へ円錐状にテーパの距離だけ
送り、渦巻状にねじ切り工具をねじ下穴から抜くこと
で、管用テーパめねじを加工するねじ切り工程からな
る。

【０００９】管用テーパねじ切り工具自身を回転させな
がら、円弧に１周送り、且つ円錐状にテーパの距離だけ
送ることで、テーパめねじの径（有効径）を得る。同時
に、１ピッチだけ送ることで、テーパめねじのピッチを
確保する。このように刃の送りを制御すると、管用テー
パねじ切り工具のみで管用テーパめねじを切ることがで
きる。

【００１０】また、ねじ切り工程では、ねじ下穴加工工
程後、送りの制御によってねじ下穴から管用テーパねじ
切り工具を抜くので、ワークに刃を切込ませたまま停止
することはなく、ねじにかえり（ストップマーク）が発
生しない。従って、ねじの精度が向上する。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図に基
づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見る
ものとする。図１は本発明に係る管用テーパねじ切り工
具の側面図であり、管用テーパねじ切り工具１０は、シ
ャンク１１の端部にろー１２でチップ１３を固定したも
のである。シャンク１１は、超硬合金の丸棒を所定の外
径に仕上げ、油孔を開け、先端を山形に形成したもので
ある。先端を山形にすることで、チップ１３の位置合せ
の精度を高めるとともに、接着強度の向上を図ることが
できる。

【００１２】図２は図１の２部拡大図であり、チップ１
３に切刃１６を形成したことを示す。切刃１６は、底刃
２１と、ねじ切刃２２と、さらえ刃２３と、からなり、
これらの刃が連続した刃である。具体的には、底刃２１
は、先端に第１底刃２４を形成し、この第１底刃２４か
らシャンクに向って第２底刃２５を形成し、この第２底
刃２５からシャンクに向って第３底刃２６を形成し、こ
の第３底刃２６に連続してシャンクに向ってねじ切刃２
２を形成し、このねじ切刃２２に連続してシャンクに向
ってさらえ刃２３を形成したものである。ねじ切刃２２
の詳細は図５で説明する。２７はすくい面、２８・・・（・
・・は複数を示す。以下同様。）は側面の逃げ面である。
θは切刃１６の先端角であり、１８０゜である。なお、

【００１３】図３は図２の３矢視図であり、チップ１３
は、ＣＢＮ若しくはダイヤモンドの高硬度焼結体を第２
層３１とし、この第２層３１を超硬合金などの工具材料
からなる第１層３２及び第３層３３でサンドイッチした
３層積層体からなり、チップ１３を正面から見ると、第
２層３１が工具の回転中心を通る縦長の細い帯であり、
この細い帯に切刃１６を形成するとともに、第２層３１
の両側を第１層３２及び第３層３３で補強する構造であ
る。３層積層体の各々の厚さは、例えば第２層３１の厚
さは１ｍｍ程度、第１層３２や第３層３３の厚さは５ｍ
ｍ程度、全体の厚さは１１ｍｍ程度とする。３５，３５
は油穴、３６，３６は切屑排出溝である。

【００１４】図４は本発明に係るチップの形状を示す斜
視図であり、第１・第２・第３層３２，３１，３３を積
層した３層積層体をチップ１３とし、第２層３１の細い
帯に切刃１６，１６を形成し、これらの切刃１６，１６
に切屑を細かく生成するための段差部であるところの第
１底刃２４，２４、第２底刃２５，２５及び第３底刃２
６，２６を形成し、ねじを切るためのねじ切刃２２，２
２を形成し、めねじの内径と同径のさらえ刃２３，２３
を形成したことを示す。３８・・・は正面の逃げ面であ
る。

【００１５】図５は図２の５部拡大図である。ねじ切刃
２２は、断面Ｖの山頂４１に管用テーパめねじの谷を加
工するアール部４２と、断面Ｖの裾４３，４３に管用テ
ーパめねじの山の頂の形状を整える一対の整形刃部４
４，４５と、を備えたものである。整形刃部４４の始点
をＳとし、整形刃部４５の終点をＥとすると、始点Ｓか
ら終点Ｅまでの距離はピッチＰである。始点Ｓに対する
終点Ｅの段差はｔであり、段差ｔを設けることでテーパ
（ＪＩＳＢ０２０３）を形成する。テーパはＰ：ｔ
＝３２：１である。ｒ・・・は半径、ＨTは刃の高さ、βは
断面Ｖの刃の角度を示す。例えば、ねじの呼びがＰＴ3/
8（ＪＩＳＢ０２０３ＩＳＯ規格にないもの）の
場合、半径ｒは０．１８ｍｍ、刃の高さＨTは０．８５
６ｍｍ（ねじの山の高さに等しい）、刃の角度βは５５
°（ねじ山の角度に等しい）である。

【００１６】図６（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る管用テ
ーパねじ切り方法の説明図（前半）である。（ａ）：鋳物５１に回転させた管用テーパねじ切り工具
１０を臨ませ、まず、面取り加工を開始する。

【００１７】（ｂ）：ねじ穴軸５２に対し管用テーパね
じ切り工具の軸５３を距離δ１だけオフセットさせ、管
用テーパねじ切り工具１０自身を回転させ（矢印）な
がら、管用テーパねじ切り工具１０を円弧に沿って送る
（矢印）コンタリング加工を実施し、予め面取り部５
４を形成する。予め面取り部５４を形成することで、加
工の最後で出口にばりが発生するのを防止することがで
きる。

【００１８】（ｃ）：続けて、管用テーパねじ切り工具
１０のねじ切刃２２を送り（矢印方向）、ワークであ
る鋳物５１にねじ下穴５５を仮想線に示すように開け
る。ねじ下穴５５のねじ下穴径Ｄ１はねじ切刃２２の外
径にほぼ等しい。

【００１９】図７（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る管用テ
ーパねじ切り方法の説明図（後半）である。（ａ）：ねじ下穴５５を加工後、管用テーパねじ切り工
具１０自身を回転させながら、ねじ穴軸５２から距離δ
２だけ管用テーパねじ切り工具の軸５３をオフセットさ
せ、ねじ穴軸５２を中心にして管用テーパねじ切り工具
の軸５３を円弧に１周送る（矢印）コンタリング加工
とともに、管用テーパねじ切り工具１０をピッチＰだけ
送り（矢印方向）、且つねじ穴軸５２から外方へ円錐
状にテーパの距離（図５の段差ｔ）だけ送り（矢印方
向）、渦巻状に管用テーパねじ切り工具１０をねじ下穴
５５から抜き、管用テーパめねじ５６を加工する。

【００２０】（ｂ）は（ａ）のｂ部拡大図であり、テー
パねじの加工状態を示す。チップ１３に、管用テーパめ
ねじ５６の谷５７を加工する断面Ｖの山頂４１にアール
部４２を形成することで、半径ｒの谷５７を形成するこ
とができる。また、断面Ｖの裾４３，４３に管用テーパ
めねじ５６の山の頂５８，５８の形状を整える一対の整
形刃部４４，４５を形成することで、半径ｒの山の頂５
８を形成することができる。

【００２１】さらに、管用テーパねじのめねじの谷を加
工する断面Ｖの山頂４１にアール部４２、並びに断面Ｖ
の裾４３，４３に一対の整形刃部４４，４５を形成する
とともに、コンタリング加工、ピッチＰの送り、並びに
テーパの段差ｔの送りを実施したので、さらえ刃２３側
の整形刃部４４で削り残した部分を仮想線で示す整形刃
部４５で切削し、山の頂５８を完成させることができ
る。この動作を繰り返す（ＮＣ加工）ことによって、最
終的に所定の山数を確保することができるとともに、ピ
ッチＰ（ＰＴ3/8の場合、１．３３６８ｍｍ）、めねじ
の谷の径Ｄ２、めねじの内径Ｄ３、有効径Ｄ４（ＰＴ3/
8の場合、１５．８０６ｍｍ）の管用テーパめねじ５６
を加工することができる。

【００２２】このように、管用テーパめねじ５６を加工
することができる刃をＣＢＮまたはダイヤモンドの高硬
度焼結体のチップに形成したので、高速切削を実施する
ことができ、管用テーパめねじの生産効率の向上を図る
ことができる。

【００２３】その上、管用テーパねじのめねじの谷を加
工する断面Ｖの山頂４１にアール部４２、並びに断面Ｖ
の裾４３，４３に一対の整形刃部４４，４５を形成する
とともに、コンタリング加工、ピッチＰの送り、並びに
テーパの段差ｔの送りを実施したので、チップ１３は連
続してねじを切ることができ、ねじにストップマークと
呼ばれる「かえり」が発生しない。従って、高精度のテ
ーパねじを加工することができる。

【００２４】加えて、管用テーパねじ切り工具は、ねじ
山（ピッチ、山の高さ、半径ｒ）が同じであれば、１本
で複数の管用テーパねじを切ることができる。すなわ
ち、その他の有効径Ｄ４などの寸法はＮＣのプログラム
を変更することで、加工することができる。例えば、Ｐ
Ｔ1/4とＰＴ3/8はともに１本の管用テーパねじ切り工具
で加工することができる。従って、ねじ切り工具のコス
トを低減することができる。

【００２５】（ｃ）：管用テーパねじ切り工具１０を撤
去し、管用テーパめねじ５６のねじ切り加工が完了す
る。

【００２６】尚、本発明の実施の形態に示した図４の底
刃２１は第１・第２・第３底刃２４，２５，２６を階段
状に形成した刃であるが、刃は階段状に限定するもので
はない。

【００２７】

【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項１では、チップに、管用テーパねじのめね
じの谷を加工する断面Ｖのねじ切り刃を形成するととも
に、このねじ切り刃の両裾に、めねじの山の頂の形状を
整える一対の整形刃部を形成したので、送り機能でチッ
プを制御し、管用テーパめねじを加工することができ
る。また、チップはＣＢＮまたはダイヤモンドの高硬度
焼結体なので、管用テーパねじ切り工具を高速切削の加
工条件に設定することができ、加工時間を低減すること
ができる。従って、管用テーパめねじの生産効率の向上
を図ることができる。

【００２８】請求項２では、管用テーパねじ切り工具自
身を回転させながら、ねじ穴軸から管用テーパねじ切り
工具の軸をオフセットさせ、ねじ穴軸を中心にして管用
テーパねじ切り工具の軸を円弧に１周送ることで、管用
テーパめねじの有効径を確保する。また、管用テーパね
じ切り工具を１ピッチだけ送り、且つねじ穴軸から外方
へ円錐状にテーパの距離だけ送ることで、管用テーパめ
ねじのピッチ、並びにテーパを確保する。その結果、管
用テーパねじ切り工具のみでねじ下穴加工、並びに管用
テーパめねじの加工ができるので、テーパめねじの加工
が容易である。従って、生産効率の向上を図ることがで
きる。

【００２９】また、ねじ切り工程では、渦巻状にねじ下
穴からねじ切り工具を抜くので、最後まで連続してねじ
を切ることができ、ねじにストップマークと呼ばれる
「かえり」が発生しない。従って、高精度のテーパねじ
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る管用テーパねじ切り工具の側面図

【図２】図１の２部拡大図

【図３】図２の３矢視図

【図４】本発明に係るチップの形状を示す斜視図

【図５】図２の５部拡大図

【図６】本発明に係る管用テーパねじ切り方法の説明図
（前半）

【図７】本発明に係る管用テーパねじ切り方法の説明図
（後半）

【図８】従来の代表的な管用テーパねじ切り工具及び管
用テーパねじ切り方法を示す図

【符号の説明】

１０…管用テーパねじ切り工具、１１…シャンク、１３
…チップ、１６…切刃、２２…ねじ切刃、３１…第２
層、３２…第１層、３３…第３層、４１…断面Ｖの山
頂、４２…アール部、４３…ねじ切刃の裾、４４，４５
…整形刃部、５１…ワーク（鋳物）、５２…ねじ穴軸、
５３…管用テーパねじ切り工具の軸、５５…ねじ下穴、
５６…管用テーパめねじ、５７…めねじの谷、５８…め
ねじの山の頂、Ｐ…ピッチ、ｔ…テーパの距離（段
差）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者野村祐之埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ホンダエンジニアリング株式会社内 (72)発明者伊藤正富埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ホンダエンジニアリング株式会社内 (72)発明者石橋智実埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ホンダエンジニアリング株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＣＢＮまたはダイヤモンドの高硬度焼結
体を第２層とし、この第２層を超硬合金などの工具材料
からなる第１層及び第３層でサンドイッチした３層積層
体をチップとし、このチップを、正面から見ると、前記
第２層が工具の回転中心を通る細い帯となるようにシャ
ンクに取付け、前記チップに、管用テーパねじのめねじ
の谷を加工する断面Ｖのねじ切り刃を形成するととも
に、このねじ切り刃の両裾に、めねじの山の頂の形状を
整える一対の整形刃部を形成してなる管用テーパねじ切
り工具。
【請求項２】請求項１記載の管用テーパねじ切り工具
自身を回転させながら、ねじ穴軸から管用テーパねじ切
り工具の軸をオフセットさせ、ねじ穴軸を中心にして管
用テーパねじ切り工具の軸を円弧に１周送るとともに、
管用テーパねじ切り工具を１ピッチだけ送り、且つねじ
穴軸から外方へ円錐状にテーパの距離だけ送り、渦巻状
にねじ切り工具をねじ下穴から抜くことで、管用テーパ
めねじを加工するねじ切り工程からなることを特徴とす
る管用テーパねじ切り方法。