JP2007313575A - 盛上げタップの製造方法および盛上げタップ - Google Patents

Abstract

【課題】ねじ研削工程が簡単で研削加工能率や製造コストを低減できる盛上げタップの製造方法を提供する。
【解決手段】複数の完全ねじ山５６およびそれに連続する食付ねじ山６０の基端側フランク面および先端側フランク面の少なくとも一方を、その完全ねじ山５６に対する第１送りリードＬ１とそれとは異なるその食付ねじ山６０に対する第２送りリードＬ２或いは第３送りリードＬ３とを用いて研削砥石２６をねじ部１０ｂに対して軸方向に相対的に送ることにより、そのねじ部１０ｂの軸方向全体にわたって連続的に研削することから、完全ねじ山５６および食付ねじ山６０の両側のフランク面の少なくとも一方が一挙に研削されるので、ねじ研削工程が簡素化され、研削加工能率が高められるとともに製造コストが安価となる。
【選択図】図５

Description

本発明は盛上げタップの製造方法および盛上げタップに係り、特に、その盛上げタップの完全ねじ山および食付ねじ山のフランク面の研削方法に関するものである。

シャンク部と、そのシャンク部の先端側において複数の完全ねじ山およびそれに連続して設けられ且つ先端に向かうに従って小径となる複数の食付ねじ山を含むねじ部とを備え、研削砥石によりその完全ねじ山および食付ねじ山が一定のリードで形成された盛上げタップの製造方法が知られている。たとえば、特許文献１に記載されたものがそれである。

その盛上げタップの製造方法によれば、(a) 食付部から平行ねじ部にわたって研削砥石をタップ軸心に平行移動させてブランクにねじ部を研磨する工程と、(b) 食付部における食付ねじ山の前側フランク面研削と後側フランク面研削とを、食付部の先端後端間で研削砥石の送り量を漸次変化させて交互に行う工程と、(c) 食付部の山頂を同リードで傾斜するよう研磨する工程とを経て、盛上げタップが製造される。これによれば、一旦、ねじ部全体に平行ねじが形成された後で、食付部を研削できるので、食付き部のねじ研削時には研削砥石が深く出入りする必要がなく、特に、径の細い盛上げタップの場合、研削砥石の先端がねじ部側センタに当たって食付ねじ山を加工できないという問題が解消されるとされている。
特許第３４５７２４８号公報

ところで、上記従来の盛上げタップの製造方法でも、未だ問題が残されていた。すなわち、一旦、食付部および完全ねじ山を含むねじ部全体に平行ねじが形成された後で、食付ねじ山の前側フランク面研削と後側フランク面研削とを食付部の先端後端間で研削砥石の送り量を１回転当たりの送りリードを順に変化させて交互に研削を行うので、ねじ研削工程が未だ複雑であり、研削加工能率や製造コストの低下のネックとなっていた。

本発明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、ねじ研削工程が簡単で研削加工能率や製造コストを低減できる盛上げタップの製造方法を提供することにある。

かかる目的を達成するために、請求項１に係る発明は、シャンク部と、複数の完全ねじ山およびそれに連続して設けられ且つ先端に向かうに従って小径となる複数の食付ねじ山を含むねじ部とを備え、研削砥石によりその完全ねじ山および食付ねじ山が一定のリードで連続して形成された盛上げタップの製造方法であって、前記複数の完全ねじ山およびそれに連続する食付ねじ山の基端側フランク面および先端側フランク面の少なくとも一方を、その完全ねじ山に対する送りリードとそれとは異なるその食付ねじ山に対する送りリードとを用いて前記研削砥石を前記ねじ部に対して軸方向に相対的に送ることにより、前記ねじ部の軸方向全体にわたって連続的に研削することを特徴とする。

請求項１に係る発明の盛上げタップの製造方法によれば、前記複数の完全ねじ山およびそれに連続する食付ねじ山の基端側フランク面および先端側フランク面の少なくとも一方を、その完全ねじ山に対する送りリードとそれとは異なるその食付ねじ山に対する送りリードとを用いて前記研削砥石を前記ねじ部に対して軸方向に相対的に送ることにより、前記ねじ部の軸方向全体にわたって連続的に研削することから、完全ねじ山およびそれに連続する食付ねじ山の両側のフランク面の少なくとも一方が一挙に研削されるので、ねじ研削工程が簡素化され、研削加工能率が高められるとともに製造コストが安価となる。

ここで、好適には、請求項２に係る発明のように、前記完全ねじ山を研削するために前記研削砥石は一定の第１送りリードで送られ、前記食付ねじ山の基端側フランク面を研削するためにその研削砥石はその第１送りリードよりも大きい第２送りリードで送られ、その食付ねじ山の先端側フランク面を研削するためにその研削砥石はその第１送りリードよりも小さい第３送りリードで送られることから、完全ねじ山および食付ねじ山の両側のフランク面の一方または他方が、一定の第１送りリードとそれよりも大きい第２リードまたはそれよりも小さい第３リードとで研削砥石が送られる。この製造方法によれば、完全ねじ山のフランク面が第１送りリードにより研削され、その完全ねじ山に連続する食付ねじ山のフランク面が第２送りリードまたは第３送りリードにより連続して一挙に研削されるので、ねじ研削工程が簡素化され、研削加工能率が高められるとともに製造コストが安価となる。

また、好適には、請求項３に係る発明のように、(a) 前記研削砥石は、前記完全ねじ山の谷の幅寸法と同じ幅寸法の環状研削面と、その完全ねじ山のフランク角と同じ傾斜角を有してその環状研削面に隣接してその両側に位置する一対の傾斜研削面とを備えたものであり、(b) 前記複数の完全ねじ山の基端側フランク面および先端側フランク面の両方と、その完全ねじ山に連続する前記複数の食付ねじ山の基端側フランク面および先端側フランク面の一方とを、前記ねじ部の軸方向全体にわたって連続的に研削する第１研削工程と、(c) 前記研削砥石を用い、前記食付ねじ山の基端側フランク面および先端側フランク面の他方を連続的に研削する第２研削工程とが、含まれる。この製造方法によれば、完全ねじ山および食付ねじ山の両側のフランク面の少なくとも一方が一挙に研削されるので、ねじ研削工程が簡素化され、研削加工能率が高められるとともに製造コストが安価となる。また、完全ねじ山については、研削砥石を一方向に送るだけでその両フランク面が研削されるので、１方向の送りだけで研削される利点がある。

また、好適には、請求項４に係る発明のように、前記食付ねじ山の谷径は前記完全ねじ山の谷径と同じとされる。このようにすれば、特に小径のタップにおいて、先端部の強度が高く破損が少ない盛上げタップが安価に得られる利点がある。

また、好適には、請求項５に係る発明のように、前記食付ねじ山の谷径は前記完全ねじ山から離れるほど小径とされる。このようにすれば、先端部の食い付きの良い盛上げタップが安価に得られる利点がある。

また、好適には、請求項６に係る発明のように、前記一定のリードを第１リードＬ１、前記食付ねじ山の基端側フランク面のリードを第２リードＬ２、前記食付ねじ山の先端側フランク面のリードを第３リードＬ３、前記食付ねじ山の全角をα、前記ねじ部のうち前記食付きねじ山が設けられている部分の食付き角をθとしたとき、前記第２リードＬ２は次式（１）で定義され、前記第３リードＬ３は次式（２）で定義される。このような製造方法によれば、シャンク部と、複数の完全ねじ山およびそれに連続して設けられ且つ先端に向かうに従って小径となる複数の食付ねじ山を含むねじ部とを備え、その完全ねじ山および食付ねじ山が一定のリードで連続して形成された高精度の盛上げタップが安価に得られる。

また、好適には、請求項７に係る発明のように、シャンク部と、複数の完全ねじ山およびそれに連続して設けられ且つ先端に向かうに従って小径となる複数の食付ねじ山を含むねじ部とを備え、その完全ねじ山および食付ねじ山が一定のリードで連続して形成された盛上げタップであって、前記完全ねじ山のリードを第１リードＬ１、前記食付ねじ山の基端側フランク面のリードを第２リードＬ２、前記食付ねじ山の先端側フランク面のリードを第３リードＬ３、前記食付ねじ山の全角をα、前記ねじ部のうち前記食付ねじ山が設けられている部分の食付き角をθとしたとき、前記食付ねじ山の形状は後述の式（１）および式（２）を満足するものであることにある。このようにすれば、シャンク部と、複数の完全ねじ山およびそれに連続して設けられ且つ先端に向かうに従って小径となる複数の食付ねじ山を含むねじ部とを備え、その完全ねじ山および食付ねじ山が一定のリードで連続して形成された盛上げタップが高精度に且つ安価に得られる。

また、好適には、前記盛上げタップの製造方法において、(a) 前記第１研削工程は、前記完全ねじ山に対しては一定の第１送りリードを用いて研削し、それに続いて前記食付ねじ山の基端側フランク面をその第１送りリードよりも大きい一定の第２送りリードを用いて連続的に研削するものであり、(b) 前記第２研削工程は、前記食付ねじ山の先端側フランク面を前記第１送りリードよりも小さい一定の第３送りリードを用いて先端から連続的に研削するものであることから、２種類の一定の送りリードで完全ねじ山の両フランク面および食付ねじ山の基端側フランク面を一挙に研削でき、食付ねじ山の先端側フランク面を一定の第３送りリードで研削できるので、一層、ねじ研削工程が簡素化され、研削加工能率が高められるとともに製造コストが安価となる。

また、好適には、前記盛上げタップの製造方法において、(a) 前記第１研削工程は、前記食付ねじ山の先端側フランク面を一定の第２送りリードを用いて研削し、それに続いて前記完全ねじ山に対してその第２送りリードよりも小さい一定の第１送りリードを用いて研削するものであり、(b) 前記第２研削工程は、前記食付ねじ山の基端側フランク面を前記第１送りリードよりも大きい第３送りリードを用いて研削するものであることから、２種類の一定の送りリードで完全ねじ山の両フランク面および食付ねじ山の先端側フランク面を一挙に研削でき、食付ねじ山の基端側フランク面を一定の第３送りリードで研削できるので、一層、ねじ研削工程が簡素化され、研削加工能率が高められるとともに製造コストが安価となる。

また、好適には、前記盛上げタップの製造方法において、(a) 前記研削砥石は、前記完全ねじ山の谷形状と同じ傾斜ではあるが軸方向寸法が小さい断面形状のねじ山研削面を備えたものであり、(b) 前記完全ねじ山およびこれに連続する前記食付ねじ山の基端側フランク面を、その完全ねじ山に対しては一定の第１送りリードを、その食付ねじ山に対しては前記第１送りリードよりも大きい第２送りリードをそれぞれ用いて、連続的に研削する基端側フランク面研削工程と、前記食付ねじ山およびこれに連続する前記完全ねじ山の先端側フランク面を、その食付ねじ山に対しては前記第１送りリードよりも小さい一定の第３送りリードを、その完全ねじ山に対してはその第１送りリードを用いて、連続的に研削する先端側フランク面研削工程と、少なくとも前記食付部の外径を仕上げる外径仕上研削工程とを、含むことから、完全ねじ山および食付ねじ山の両側のフランク面が片側のフランク面毎に一挙に研削されるので、ねじ研削工程が簡素化され、研削加工能率が高められるとともに製造コストが安価となる。

以下、本発明の１適用例を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明の一例の製造方法を実施するための装置であって、盛上げタップ１０のねじ研削装置１２の平面視の概念図を示している。ねじ研削装置１２は、基台１４と、その基台１４上に固定され、作業者から見て左右方向であるＸ方向に円柱状のタップ素材（ブランク）１６を案内するためのＸ方向ガイド装置１８と、このＸ方向ガイド装置１８によってＸ方向に案内され且つＸ方向サーボモータ２０により送りねじ２２を介して位置制御されるＸ方向テーブル２４、基台１４上に固定され、作業者から見て左右方向であるＹ方向に研削砥石２６を案内するためのＹ方向ガイド装置２８と、このＹ方向ガイド装置２８によってＹ方向に案内され且つＹ方向サーボモータ３０により送りねじ３２を介して位置制御されるＹ方向テーブル３４とを備えている。

タップ素材１６の一端部である基端部に相対回転不能に嵌合してその基端部を支持する基端側（シャンク側）センタ３７とその基端側センタ３７を軸心Ｃまわりに回転駆動する電動モータ３８と備えてそのタップ素材１６をその軸心がＸ方向に平行な状態で回転駆動するワーク回転駆動装置４０と、上記タップ素材１６の他端部である先端部を相対回転可能に受けてそのタップ素材１６の先端部を軸心Ｃまわりに回転可能に支持するセンタ４２とが、上記Ｘ方向テーブル２４上に設けられている。また、円板状の研削砥石２６をその回転軸心が前記Ｘ方向と平行な状態で保持する砥石主軸４４とその砥石主軸４４を回転駆動する電動モータ４６と備えてその研削砥石２６を連続的に回転駆動する砥石回転駆動装置４８が、上記Ｙ方向テーブル３４上に設けられている。

上記Ｘ方向テーブル２４の移動位置を検出するＸ方向位置センサ５０がＸ方向ガイド装置１８に設けられているとともに、上記Ｙ方向テーブル３４の移動位置を検出するＹ方向位置センサ５２がＹ方向ガイド装置２８に設けられ、それらＸ方向位置センサ５０およびＹ方向位置センサ５２による検出信号が電子制御装置５４に供給されるようになっている。

電子制御装置５４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェースを含む所謂マイクロコンピュータを備えており、予めＲＯＭおよびＲＡＭに記憶されたプログラムに従って入力信号を処理し、Ｘ方向サーボモータ２０、Ｙ方向サーボモータ３０、電動モータ３８、電動モータ４６を制御することにより、タップ素材１６をその軸心Ｃまわりに回転させつつ、研削砥石２６の外周研削面であるねじ山研削面２６ａをタップ素材１６の外周面に切り込ませ且つ両者をＸ方向に相対移動させることにより、タップ素材１６に対する予め設定された研削を自動的に実行し、盛上げタップ１０を製造する。

図２は上記盛上げタップ１０の構成を説明する図である。図２において、盛上げタップ１０は、工作機械に保持されるための、４つの面に囲まれた断面四角形状の角軸端を有するシャンク部１０ａと、そのシャンク部１０ａの先端側に位置するねじ部１０ｂとを備えている。ねじ部１０ｂは、複数の完全ねじ山５６から成り且つ一定の外径Ｄ_ＫＨを有する完全ねじ山部５８と、その完全ねじ山５６に連続して設けられ且つ先端に向かうに従って小径となる外径Ｄ_ＦＨを有する複数の食付ねじ山６０から成る食付部６２とを含む。上記複数の完全ねじ山５６および食付ねじ山６０は、１または２以上のつる巻き線に沿って一定のリードで形成されている。図２において、θは、ねじ部１０ｂのうち食付ねじ山６０が形成されている部分すなわち食付部６２の食付き角（食付勾配角）である。

図３は、上記盛上げタップ１０の要部断面を示す概念図であって、上記ねじ部１０ｂの先端側において完全ねじ山５６の一部とそれに続く食付ねじ山６０とを示している。完全ねじ山５６および食付ねじ山６０はそれらの山頂間では同じ第１リードＬ１となるように形成されており、複数の完全ねじ山５６は同じ高さ（同径）Ｈ_Ｋ（＝Ｄ_ＫＨ−Ｄ_ＫＬ）であるが、食付ねじ山６０の高さＨ_Ｆ（＝Ｄ_ＦＨ−Ｄ_ＦＬ）は先端に向かうに伴って完全ねじ山５６の高さから直線的（比例的）に順次小さく（小径）されるとともに、食付ねじ山６０間の谷径Ｄ_ＦＬは完全ねじ山５６間の谷径Ｄ_ＫＬと同じとされている。図３において、αは、完全ねじ山５６および食付ねじ山６０のねじ山の角度すなわちねじ山の全角を示している。

図４に示すように、研削砥石２６は、完全ねじ山５６の谷の幅寸法と同じ幅寸法の短円筒形状の環状研削面２６ａと、完全ねじ山５６のフランク角α／２と同じ傾斜角を有してその帯状研削面２６ａに隣接してその両側に位置し且つその環状研削面２６ａから離れるほど小径となるテーパ状の一対の傾斜研削面２６ｂとを有する、山形断面の外周研削面を備えている。上記一対の傾斜研削面２６ｂは、フランク面を研削するためのものであり、上記環状研削面２６ａは、完全ねじ山５６および食付ねじ山６０の谷を研削してそれらの谷径Ｄ_ＫＬおよびＤ_ＦＬを整えるとともに、完全ねじ山５６および食付ねじ山６０の山頂を研削してそれらの外径Ｄ_ＫＨおよびＤ_ＦＨを整えるためのものである。本実施例では、上記山形断面の外周研削面の先端部は完全ねじ山５６の谷形状と同じ断面形状、すなわち環状研削面２６ａの幅寸法と完全ねじ山５６の谷の幅寸法とが同じ寸法を有しているため、完全ねじ山５６の基端側（シャンク側）フランク面５６_Ｋおよび先端側フランク面５６_Ｓが同時に研削される。

図５は、電子制御装置５４の作動を説明するフローチャートである。第１研削工程或いは基端側フランク面研削工程に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１では、少なくとも仕上げ研磨では、研削砥石２６の環状研削面２６ａが食付ねじ山６０の谷に到達するまでＹ方向へ送り込まれた状態で、図６に示すように、研削砥石２６がタップ素材１６の先端部から基端部（シャンク側端部）へ向かってＸ方向へ、食付部６２では一定の第２リードＬ２で、完全ねじ山部５８ではその第２リードＬ２より小さい一定の第１リードＬ１でで送られることにより、食付ねじ山６０の基端側（シャンク側）フランク面６０_Ｋと完全ねじ山５６の基端側フランク面５６_Ｋおよび先端側フランク面５６_Ｓとが、同じ送り方向の研削ストロークで一挙に研削される。

図６の１点鎖線は食付ねじ山６０の大きさを完全ねじ山５６に対比して示すためにその完全ねじ山５６の形状を仮想的に示している。また、図６にはタップ素材１６の径Ｄ_Ｍが示されている。なお、上記研削砥石２６の環状研削面２６ａが完全ねじ山５６の谷に到達するまでＹ方向へ送り込まれる工程は一挙に行われてもよいが、通常は、研削除去量を少なくして研削負荷を軽減するために、完全ねじ山５６の谷に到達するまでのＹ方向の食込みを数回に分け、その食込みの都度、上記と同様に研削砥石２６をＸ方向へ送ることが数回に分けて実行される。

次いで、第２研削工程或いは先端側フランク面研削工程に対応するステップＳ２では、少なくとも仕上げ研磨では、研削砥石２６の環状研削面２６ａが食付ねじ山６０の谷に到達するまでＹ方向へ送り込まれた状態で、図７に示すように、研削砥石２６がタップ素材１６の先端部から基端部へ向かってＸ方向へ、食付部６２では第１リードＬ１よりも小さい一定の第３リードＬ３で、完全ねじ山部５８では一定の第１リードＬ１で送られることにより、食付ねじ山６０の先端側フランク面６０S が一挙に研削される。すでにステップＳ１において完全ねじ山５６が研削されているので、研削砥石２６の環状研削面２６ａが食付ねじ山６０の谷に到達するまででＹ方向へ送り込まれてもよい。これにより、完全ねじ山５６の基端側フランク面５６_Ｋおよび先端側フランク面５６_Ｓと食付ねじ山６０の基端側フランク面６０_Ｋおよび先端側フランク面６０_Ｓとが研削される。

このステップＳ２における研削では、研削砥石２６がタップ素材１６の先端部から基端部へ向かってＸ方向へ送られるとき、食付部６２および完全ねじ山部５８を通して送られてもよいし、食付部６２から完全ねじ山部５８の１若しくは２山まで送られてもよいし、食付部６２だけ送られてもよい。図７においても、図６と同様に、食付ねじ山６０の大きさを完全ねじ山５６に対比して示すために１点鎖線によってその完全ねじ山５６の形状が仮想的に示されるとともに、タップ素材１６の径Ｄ_Ｍが示されている。このステップＳ２における研削でも、通常は、研削除去量を少なくして研削負荷を軽減するために、食付ねじ山６０の谷に到達するまでのＹ方向の食込みを数回に分け、その食込みの都度、上記と同様に研削砥石２６をＸ方向へ送ることが数回に分けて実行される。

ここで、上記基端側フランク面６０_Ｋおよび先端側フランク面６０_Ｓは追い側フランク面および進み側フランク面と称され、基端側フランク面６０_Ｋを研削加工するときの第２リードＬ２は追い側リードと、先端側フランク面６０_Ｓを研削加工するときの第３リードＬ３は進み側リードと称される。上記完全ねじ山５６の第１リードＬ１、食付ねじ山６０の基端側フランク面６０_Ｋの第２リード（追い側リード）Ｌ２とは、（１）を満足する関係にあり、その完全ねじ山５６の第１リードＬ１と食付ねじ山６０の先端側フランク面６０_Ｓの第３リード（進み側リード）Ｌ３とは、（２）式を満足する関係にある。すなわち、第２リードＬ２は、（１）式から第１リードＬ１、食付き角θ、およびねじ山の全角αに基づいて決定され、第３リードＬ３は、（２）式から第１リードＬ１、食付き角θ、およびねじ山の全角αに基づいて決定される。たとえば、Ｍ１０×１用で、θ＝８°１５’のタップであるとき、第１リードＬ１が０．５００ｍｍであるとすると、第２リードＬ２は０．５４２ｍｍとされ、第３リードＬ３は０．４５８ｍｍとされる。
Ｌ２＝Ｌ１＋Ｌ１×tan θ×tan ( α／２) ・・・（１）
Ｌ３＝Ｌ１−Ｌ１×tan θ×tan ( α／２) ・・・（２）

基端側フランク面６０_Ｋの研削時において、食付部６２における研削砥石２６のＸ方向の送り量は（Ｌ１＋Δ）×（食付ねじ山６０の山数＋ａ）であり、基端側フランク面５６_Ｋの研削時において、完全ねじ山部５８における研削砥石２６のＸ方向の送り量は（Ｌ１×完全ねじ山５６の山数）とされる。したがって、基端側フランク面６０_Ｋおよび５６_Ｋを一挙に研削するときの研削砥石２６のＸ方向の全送り量Ｋ１２は、次式（３）となる。また、先端側フランク面６０_Ｓの研削時において、食付部６２における研削砥石２６のＸ方向の送り量は（Ｌ１−Δ）×（食付ねじ山６０の山数＋ａ）であり、先端側フランク面５６_Ｓの研削時において、完全ねじ山部５８における研削砥石２６のＸ方向の送り量は（Ｌ１×完全ねじ山５６の山数）とされる。したがって、先端側フランク面６０_Ｓおよび５６_Ｓを一挙に研削するときの研削砥石２６のＸ方向の全送り量Ｓ１２は、次式（４）となる。なお、次式において、ａは余裕を持たせるための空送り量であり、通常は０．５乃至１つの山数を意味する０．５乃至１に設定される。

Ｋ１２＝（Ｌ１＋Δ）×（食付ねじ山６０の山数＋ａ）
＋（Ｌ１×完全ねじ山５６の山数）・・・（３）
Ｓ１２＝（Ｌ１−Δ）×（食付ねじ山６０の山数＋ａ）
＋（Ｌ１×完全ねじ山５６の山数）・・・（４）
但し、Δ＝Ｌ１×tan θ×tan ( α／２)

そして、第３研削工程或いは外径仕上研削工程に対応するステップＳ３では、必要に応じて、研削砥石２６がタップ素材１６に対してＹ方向およびＸ方向へ相対的に送られることにより、食付部６２の外径Ｄ_ＦＨおよび／または完全ねじ山部５８の外径Ｄ_ＫＨが研削砥石２６を用いて所定の公差に入るように仕上げられる。

上述のように、本実施例の盛上げタップの製造方法によれば、複数の完全ねじ山５６およびそれに連続する食付ねじ山６０の基端側フランク面および先端側フランク面の少なくとも一方を、その完全ねじ山５６に対する第１送りリードＬ１とそれとは異なるその食付ねじ山６０に対する第２送りリードＬ２或いは第３送りリードＬ３とを用いて研削砥石２６をねじ部１０ｂに対して軸方向に相対的に送ることにより、そのねじ部１０ｂの軸方向全体にわたって連続的に研削することから、完全ねじ山５６および食付ねじ山６０の両側のフランク面の少なくとも一方が一挙に研削されるので、ねじ研削工程が簡素化され、研削加工能率が高められるとともに製造コストが安価となる。

また、本実施例の盛上げタップの製造方法によれば、完全ねじ山５６を研削するために研削砥石２６は一定の第１送りリードＬ１で送られ、食付ねじ山６０の基端側フランク面６０_Ｋを研削するためにその研削砥石２６はその第１送りリードＬ１よりも大きい第２送りリードＬ２で送られ、その食付ねじ山６０の先端側フランク面６０_Ｓを研削するためにその研削砥石２６はその第１送りリードＬ１よりも小さい第３送りリードＬ３で送られることから、完全ねじ山５６および食付ねじ山６０の両側のフランク面の一方または他方が、一定の第１送りリードＬ１とそれよりも大きい第２リードＬ２またはそれよりも小さい第３リードＬ３とで研削砥石２６が送られることにより一挙に研削されるので、ねじ研削工程が簡素化され、研削加工能率が高められるとともに製造コストが安価となる。

また、本実施例の盛上げタップの製造方法によれば、(a) 研削砥石２６は、先端部が完全ねじ山５６の谷の幅寸法と同じ幅寸法の環状研削面２６ａと、その完全ねじ山５６のフランク角α／２と同じ傾斜角を有してその環状研削面２６ａに隣接してその両側に位置する一対の傾斜研削面２６ｂとを備えたものであり、(b) 複数の完全ねじ山５６の基端側フランク面５６_Ｋおよび先端側フランク面５６_Ｓの両方と、その完全ねじ山５６に連続する複数の食付ねじ山６０基端側フランク面６０_Ｋおよび先端側フランク面６０_Ｓの一方とを、ねじ部１０ａの軸方向全体にわたって連続的に研削する第１研削工程と、少なくとも食付ねじ山６０の基端側フランク面６０_Ｋおよび先端側フランク面６０_Ｓの他方を、連続的に研削する第２研削工程と、少なくとも食付部６２の食付ねじ山６０の外径を研削する外径仕上研削工程とを、含むことから、完全ねじ山５６および食付ねじ山６０の両側のフランク面の少なくとも一方が一挙に研削されるので、ねじ研削工程が簡素化され、研削加工能率が高められるとともに製造コストが安価となる。また、完全ねじ山５６については、研削砥石２６を一方向に送るだけでその両フランク面が研削されるので、１方向の送りだけで研削される利点がある。

また、本実施例の盛上げタップの製造方法によれば、食付ねじ山６０間の谷径Ｄ_ＦＬは完全ねじ山５６間の谷径Ｄ_ＫＬと同じとされていることから、盛上げタップ１０が特に小径である場合において、先端部の強度が高く破損が少なくなる利点がある。

また、本実施例の盛上げタップの製造方法によれば、(a) 第１研削工程Ｓ１は、完全ねじ山５６に対しては一定の第１送りリードＬ１を用いて研削し、それに続いて食付ねじ山６０の基端側フランク面６０_Ｋをその第１送りリードＬ１よりも大きい一定の第２送りリードＬ２を用いて連続的に研削するものであり、(b) 第２研削工程Ｓ２は、食付ねじ山６０の先端側フランク面６０_Ｓを第１送りリードＬ１よりも小さい一定の第３送りリードＬ３を用いて先端から連続的に研削するものであることから、２種類の一定の送りリードで完全ねじ山５６の両フランク面および食付ねじ山６０の基端側フランク面６０_Ｋを一挙に研削でき、食付ねじ山６０の先端側フランク面６０_Ｓを一定の第３送りリードＬ３で研削できるので、一層、ねじ研削工程が簡素化され、研削加工能率が高められるとともに製造コストが安価となる。

次に、本発明の他の適用例を説明する。なお、以下の説明において実施例相互に共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

図８に示す実施例では、食付部６２の食付ねじ山６０の基端側フランク面６０_Ｋを研削する工程と、食付ねじ山６０の先端側フランク面６０_Ｓを研削する工程とにおいて、研削砥石２６をＹ方向に一定の送りピッチｔ４でタップ素材１６の軸心Ｃ側へ接近或いは離隔するように送る点が相違する他は、前述の実施例と同様である。すなわち、研削砥石２６は、食付ねじ山６０の基端側フランク面６０_Ｋを研削する過程では図８に示すようにタップ素材１６の先端に向かうほどタップ素材１６の軸心Ｃ側へ送られ、食付ねじ山６０の先端側フランク面６０_Ｓを研削する過程ではタップ素材１６の基端に向かうほどタップ素材１６の軸心Ｃ側から離される。なお、図８において、θ’は、食付部６２における谷の勾配角である。本実施例においても、前述の実施例と同様の効果が得られるとともに、食い付きの良い盛上げタップが得られる。

本実施例では、前述の実施例１と同様に、式（１）および式（２）を満足する第２送りリードＬ２および第３送りリードＬ３を用いてフランク面が研削され、基端側フランク面６０_Ｋおよび５６_Ｋを一挙に研削するときの研削砥石２６のＸ方向の全送り量Ｋ１２は前述の式（３）となり、先端側フランク面６０_Ｓおよび５６_Ｓを一挙に研削するときの研削砥石２６のＸ方向の全送り量Ｓ１２は、前述の式（４）となる。但し、本実施例のΔは、以下の式で示されるものとなる。

Δ＝tan ( α／２) ×Ｌ１×（tan θ−tan θ’）／２

図９および図１０の研削砥石６６の外周研削面は、完全ねじ山５６のフランク面のフランク角α／２と同じ傾斜角を有する一対の傾斜研削面６６ｂと、完全ねじ山５６の谷の幅寸法よりも小さい幅寸法の環状研削面６６ａとから構成されている。図９および図１０はその研削砥石６６を用いたフランク面の研削を説明する図６および図７に対応する図である。

本実施例では、第１研削工程或いは基端側フランク面研削工程に対応するステップＳ１では、前述の実施例と同様に、研削砥石６６の環状研削面６６ａが食付ねじ山６０の谷に到達するまでＹ方向へ送り込まれた状態で、図９に示すように、研削砥石６６がタップ素材１６の先端部から基端部へ向かってＸ方向へ、食付部６２ではその第１リードＬ１よりも大きい一定の第２リードＬ２で、完全ねじ山部５８では一定の第１リードＬ１で、ねじ部１６ａの全体にわたって送られることにより、食付ねじ山６０の基端側フランク面６０_Ｋと完全ねじ山５６の基端側フランク面５６_Ｋとが、同じ方向の１送りストロークで一挙に研削される。

次いで、第２研削工程或いは先端側フランク面研削工程に対応するＳ２では、研削砥石６６の環状研削面６６ａが食付ねじ山６０の谷に到達するまでＹ方向へ送り込まれた状態で、図１０に示すように、研削砥石６６がタップ素材１６の先端部から基端部へ向かってＸ方向へ、食付部６２では第１リードＬ１よりも小さい一定の第３リードＬ３で、完全ねじ山部５８では一定の第１リードＬ１でねじ部１０ａの全体にわたって送られることにより、食付ねじ山６０の先端側フランク面６０_Ｓおよび完全ねじ山５６の先端側フランク面５６_Ｓが一挙に研削される。そして、第３研削工程或いは外径仕上研削工程に対応するＳ３では、必要に応じて、食付部６２の外径Ｄ_ＦＨおよび／または完全ねじ山部５８の外径Ｄ_ＫＨが研削砥石６６を用いて所定の公差に入るように仕上げられる。

本実施例においても、完全ねじ山５６およびこれに連続する食付ねじ山６０の基端側フランク面５６_Ｋおよび６０_Ｋを、その完全ねじ山５６に対しては一定の第１送りリードＬ１を、食付ねじ山６０に対してはその第１送りリードＬ１よりも大きい第２送りリードＬ２をそれぞれ用いて連続的に研削する基端側フランク面研削工程Ｓ１と、食付ねじ山６０およびこれに連続する前記完全ねじ山５６の先端側フランク面６０_Ｓおよび５６_Ｓを、その食付ねじ山６０に対しては第１送りリードＬ１よりも大きい一定の第２送りリードＬ２を、完全ねじ山５６に対してはその第１送りリードＬ１をそれぞれ用いて連続的に研削する先端側フランク面研削工程Ｓ２とを、含むことから、完全ねじ山５６および食付ねじ山６０の両側のフランク面が片側のフランク面毎に一挙に研削されるので、ねじ研削工程が簡素化され、研削加工能率が高められるとともに製造コストが安価となる。

以上、本発明の１実施例を図面に基づいて説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

たとえば、前述のねじ研削装置１２では、研削砥石２６、６６がＹ方向に送られ、タップ素材１６がＸ方向に送られるように構成されていたが、反対に、研削砥石２６、６６がＸ方向に送られ、タップ素材１６がＹ方向に送られるように構成されてもよい。

また、前述の図５に示す研削ステップにおいて、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の順に研削が実行されていたが、必ずしもその順次実行されなくてもよく、必要に応じて研削工程の順序の入れ換え可能は可能である。たとえば、Ｓ２、Ｓ１、Ｓ３の順に研削を実行する場合の盛上げタップの製造方法によれば、先ず、(a) 本実施例に第１研削工程に対応するＳ２において、食付ねじ山６０の先端側フランク面６０_Ｓを一定の第２送りリードＬ２を用いて研削し、続いて完全ねじ山５６に対してその第２送りリードＬ２よりも小さい一定の第１送りリードＬ１を用いて研削するものであり、(b) 次いで、本実施例の第２研削工程に対応するＳ１において、食付ねじ山６０の基端側フランク面６０_Ｋを記第１送りリードＬ１よりも大きい第３送りリードＬ３を用いて研削するものであることから、２種類の一定の送りリードで完全ねじ山５６の両フランク面および食付ねじ山６０の先端側フランク面を一挙に研削でき、食付ねじ山６０の基端側フランク面を一定の第３送りリードＬ３で研削できるので、一層、ねじ研削工程が簡素化され、研削加工能率が高められるとともに製造コストが安価となる。

前述の実施例の研削工程において、ステップＳ１における研削砥石２６、６６の送り方向とステップＳ２における研削砥石２６、６６の送り方向とは、精度を一層高めるために同じ方向とされていたが、装置の構造によっては逆方向であっても差し支えない。

盛り上げタップ１０は、そのローブ数はいずれの値であってもよい。通常、３乃至８程度の数のローブが設けられる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これ等はあくまでも一実施形態であり、本発明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。

本発明の一適用例の研削方法を実行するためのねじ研削装置の構成を概念的に示す平面図である。 図１のねじ研削装置により研削された盛上げタップの構成を説明する側面図である。 図２の盛上げタップの要部を拡大して説明する要部断面図である。 図１のねじ研削装置に備えられている研削砥石の外周面に設けられたねじ山研削面および外径研削面を拡大して示す断面図である 図１のねじ研削装置の自動研削作動の要部すなわちタップ素材に対するねじ研削工程を順次示すフローチャートである。 図５の第１研削工程において、基端側フランク面を研削するための研削作動を説明する図である。 図５の第２研削工程において、先端側フランク面を研削するための研削作動を説明する図である。 本発明の他の適用例における研削作動を説明する図６に相当する図である。 本発明の更に他の適用例であって、完全山の谷形状と同じ傾斜ではあるが軸方向寸法が小さい断面形状のねじ山研削面を備えた研削砥石を用いて、基端側フランク面を研削するための研削作動を説明する図であって、図６に相当する図である。 図９の実施例の第２研削工程において、先端側フランク面を研削するための研削作動を説明する図であって、図７に相当する図である。

符号の説明

１０：盛上げタップ
１０ａ：シャンク部
１０ｂ：ねじ部
１２：ねじ研削装置
１６：タップ素材
２６：研削砥石
２６ａ：ねじ山研削面
５６：完全ねじ山
５６_Ｓ：完全ねじ山の先端側フランク面
５６_Ｋ：完全ねじ山の基端側フランク面
６０：食付ねじ山
６０_Ｓ：食付ねじ山の先端側フランク面
６０_Ｋ：食付ねじ山の基端側フランク面
６６：研削砥石
Ｓ１：基端側フランク面研削工程
Ｓ２：先端側フランク面研削工程

Claims (7)

1. シャンク部と、複数の完全ねじ山およびそれに連続して設けられ且つ先端に向かうに従って小径となる複数の食付ねじ山を含むねじ部とを備え、研削砥石により該完全ねじ山および食付ねじ山が一定のリードで連続して形成された盛上げタップの製造方法であって、
   前記複数の完全ねじ山およびそれに連続する食付ねじ山の基端側フランク面および先端側フランク面の少なくとも一方を、該完全ねじ山に対する送りリードとそれとは異なる該食付ねじ山に対する送りリードとを用いて前記研削砥石を前記ねじ部に対して軸方向に相対的に送ることにより、前記ねじ部の軸方向全体にわたって連続的に研削することを特徴とする盛上げタップの製造方法。
2. 前記完全ねじ山を研削するために前記研削砥石は一定の第１送りリードで送られ、前記食付ねじ山の基端側フランク面を研削するために該研削砥石は該第１送りリードよりも大きい第２送りリードで送られ、該食付ねじ山の先端側フランク面を研削するために該研削砥石は該第１送りリードよりも小さい第３送りリードで送られることを特徴とする請求項１の盛上げタップの製造方法。
3. 前記研削砥石は、前記完全ねじ山の谷の幅寸法と同じ幅寸法の環状研削面と、該完全ねじ山のフランク角と同じ傾斜角を有して該環状研削面に隣接してその両側に位置する一対の傾斜研削面とを備えたものであり、
   前記複数の完全ねじ山の基端側フランク面および先端側フランク面の両方と、該完全ねじ山に連続する前記複数の食付ねじ山の基端側フランク面および先端側フランク面の一方とを、前記ねじ部の軸方向全体にわたって連続的に研削する第１研削工程と、
   前記研削砥石を用い、前記食付ねじ山の基端側フランク面および先端側フランク面の他方を連続的に研削する第２研削工程と、
   を、含むことを特徴とする請求項１または２の盛上げタップの製造方法。
4. 前記食付ねじ山の谷径は前記完全ねじ山の谷径と同じであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかの盛上げタップの製造方法。
5. 前記食付ねじ山の谷径は前記完全ねじ山から離れるほど小径となるものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかの盛上げタップの製造方法。
6. 前記一定のリードを第１リードＬ１、前記食付ねじ山の基端側フランク面のリードを第２リードＬ２、前記食付ねじ山の先端側フランク面のリードを第３リードＬ３、前記食付ねじ山の全角をα、前記ねじ部のうち前記食付きねじ山が設けられている部分の食付き角をθとしたとき、前記第２リードＬ２は次式（１）で定義され、前記第３リードＬ３は次式（２）で定義されることを特徴とする請求項２の盛上げタップの製造方法。
   Ｌ２＝Ｌ１＋Ｌ１×tan θ×tan ( α／２) ・・・（１）
   Ｌ３＝Ｌ１−Ｌ１×tan θ×tan ( α／２) ・・・（２）
7. シャンク部と、複数の完全ねじ山およびそれに連続して設けられ且つ先端に向かうに従って小径となる複数の食付ねじ山を含むねじ部とを備え、該完全ねじ山および食付ねじ山が一定のリードで連続して形成された盛上げタップであって、
   前記完全ねじ山のリードを第１リードＬ１、前記食付ねじ山の基端側フランク面のリードを第２リードＬ２、前記食付ねじ山の先端側フランク面のリードを第３リードＬ３、前記食付ねじ山の全角をα、前記ねじ部のうち前記食付ねじ山が設けられている部分の食付き角をθとしたとき、前記食付ねじ山の形状は次式（１）および（２）を満足するものであることを特徴とする盛上げタップ。
   Ｌ２＝Ｌ１＋Ｌ１×tan θ×tan ( α／２) ・・・（１）
   Ｌ３＝Ｌ１−Ｌ１×tan θ×tan ( α／２) ・・・（２）
   
   

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