JP2014083614A - Processing method of screw hole - Google Patents
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Description
この発明は、ねじ切りタップ(以下、単にタップとも言う)を使用して貫通下孔の内周面に雌ねじを形成するねじ孔の加工方法、詳しくは、タップが切り抜ける側の孔周縁にバリを生じさせずに雌ねじを加工できるねじ孔の加工方法に関する。 The present invention relates to a method for machining a screw hole in which a female thread is formed on the inner peripheral surface of a through hole using a threaded tap (hereinafter also simply referred to as a tap). The present invention relates to a method for processing a screw hole that enables a female screw to be processed without the use of a screw.
ねじやボルトを使用して構造材の締結を行う場合、締結相手材にねじ孔を加工する必要がある。そのねじ孔は、ドリル加工などで締結相手材に予め下孔を設け、その下孔の内周面にタップで雌ねじを切る方法を用いて形成される。 When a structural material is fastened using screws or bolts, it is necessary to process a screw hole in the fastening partner material. The screw hole is formed by using a method in which a pilot hole is provided in advance in a fastening partner material by drilling or the like and a female screw is cut with a tap on the inner peripheral surface of the pilot hole.
このときの下孔が貫通孔である場合、その下孔をタップが切り抜ける際に切り抜け側の孔周縁にバリが生じる。 When the lower hole at this time is a through hole, burrs are generated on the peripheral edge of the hole when the tap passes through the lower hole.
そのバリが、大きいとか剥離しやすいなどの理由で残存することが許容されない場合には、発生したバリをバリ取り工具を使用して除去することが一般的になされているが、その方法では、ねじ切り工程とは別にバリ取り工程が必要になり、生産性の低下を招く。 When the burrs are not allowed to remain because they are large or easily peeled off, the generated burrs are generally removed using a deburring tool. A deburring process is required in addition to the thread cutting process, resulting in a decrease in productivity.
そこで、対応策として、下記特許文献1に示される特殊なタップとタップホルダが提案されている。その特許文献1に記載されたタップは、バリ取り兼用のタップであって、雌ねじを形成する有効ねじ山部の後方(シャンクのある側)にテーパのバリ取り部を設けている。
Therefore, as a countermeasure, a special tap and a tap holder shown in
そのタップで貫通下孔に雌ねじを加工し、ねじを加工し終えたタップを、バリ取り部が下孔のタップ出口側に移動するところまで送り込み、その位置からばねで径方向に付勢しながら逆転させてタップを引き戻すことで、発生したバリをタップのバリ取り部で除去するようにしている。 With the tap, the internal thread is processed into the through hole, and the finished tap is fed to the position where the deburring part moves to the tap exit side of the lower hole, and the spring is biased in the radial direction from that position. By reversing the direction and pulling back the tap, the generated burr is removed at the deburring portion of the tap.
前記特許文献1が提案しているタップを使用すると、タップの切りぬけ側の孔周縁に生じたバリを孔から抜き取るタップによって除去することができるが、この方法でのバリの除去は、バリ除去部を設けたタップを必要とし、汎用のタップを使用することができない。
When the tap proposed in
また、タップホルダも、保持したタップを径方向に付勢できるものでなければならず、汎用のタップホルダを使用することができない。 Also, the tap holder must be able to urge the held tap in the radial direction, and a general-purpose tap holder cannot be used.
このために、貫通下孔のタップ切り抜け側の周縁に生じたバリは、バリ取り工具を使用して除去する方法が多用されている。 For this reason, a method of removing burrs generated on the peripheral edge of the through-bore hole on the tap cut-off side by using a deburring tool is frequently used.
この発明は、タップが貫通下孔を切り抜けるときに下孔の切り抜け側の開口部に形成されている面取り部に許容値を越える大きさのバリや剥離しやすい形態のバリが発生しないようにすることを課題としている。 This invention prevents a burr having a size exceeding the allowable value or a burr having an easily peelable shape from occurring in a chamfered portion formed in an opening on the cutout side of the lower hole when the tap cuts through the through hole. It is an issue.
上記の課題を解決するため、この発明においては、被削材に貫通して形成された下孔にねじ切りタップを用いて雌ねじを形成するねじ孔の加工方法であって、前記下孔のタップが切り抜ける側の周縁に予め二段階に面取りされた面取り部を形成する。 In order to solve the above-described problems, in the present invention, a threaded hole machining method for forming a female screw using a threaded tap in a prepared hole penetrating a work material, wherein the prepared hole tap is A chamfered portion that is chamfered in two stages in advance is formed on the periphery of the cut-out side.
そして、その面取り部の第2面取り部の面取り角度α2を、被加工ねじのねじ山の角度θに対してα2>(θ/2)に設定し、その二段階に面取りされた面取り部を有する下孔にねじ切りタップを切り込ませ、そのタップを前記第2面取り部の面に切り抜けさせる方法でねじ孔を加工する。 Then, the chamfering angle α2 of the second chamfered portion of the chamfered portion is set to α2> (θ / 2) with respect to the thread angle θ of the thread to be processed, and the chamfered portion chamfered in two steps is provided. A screw hole is machined by a method in which a threaded tap is cut into the lower hole and the tap is cut through the surface of the second chamfered portion.
その第2面取り部は、外径がねじ切りタップで加工する雌ねじの谷の直径よりも大きい。そのために、ねじ切りタップが第2面取り部の面を切り抜ける。 The second chamfered portion has an outer diameter larger than the diameter of the valley of the female thread processed by the threading tap. For this purpose, the threading tap passes through the surface of the second chamfered portion.
なお、上記第2面取り部は、下孔のタップ切り抜け側を第1面取り部として、その第1面取り部よりも下孔のタップ入り込み側に配置される面取り部を指す。また、上記面取り角度とは、加工するねじ孔の軸心と直交する面とのなす角度を言う。 In addition, the said 2nd chamfering part points out the chamfering part arrange | positioned rather than the 1st chamfering part on the tap entry side of a lower hole by making the tap cut-out side of a lower hole into a 1st chamfering part. Moreover, the said chamfering angle means the angle made with the surface orthogonal to the axial center of the screw hole processed.
前記第2面取り部よりも下孔のタップ切り抜け側にある第1面取り部の面取り角度α1は、α1≧θ/2の条件を満たすものになる。 The chamfer angle α1 of the first chamfered portion on the tap cut-out side of the lower hole with respect to the second chamfered portion satisfies the condition of α1 ≧ θ / 2.
前記第1面取り部の面取り角度α1は30°、第2面取り部の面取り角度α2は、40°〜60°程度にするとよい。 The chamfering angle α1 of the first chamfered portion is preferably 30 °, and the chamfered angle α2 of the second chamfered portion is preferably about 40 ° to 60 °.
例えば、粉末冶金法で製造される部品や構造材に設けるねじ孔は、下孔の形成と周縁の面取りをプレス金型による成形によって付与する方法が通常採られる。その方法での面取り角度は、プレス金型の面取り部成形部の先端が鋭角になり過ぎないようにするために30°に設定されている。 For example, as a screw hole provided in a part or structural material manufactured by powder metallurgy, a method of forming a lower hole and chamfering a peripheral edge by molding with a press die is usually employed. The chamfering angle in this method is set to 30 ° so that the tip of the chamfered portion molding portion of the press mold does not become an acute angle.
一方、タップで加工する雌ねじは、ねじ山の角度が60°の三角ねじが一般的であり、面取り角30°の面取りを行った下孔にその三角ねじを切るときに特にバリが発生しやすい。従って、この発明は、ねじ孔の周縁に面取り角度30°の面取り部を施すことの要求が多い焼結製品に三角ねじのねじ孔を設けるときのねじ切りに利用すると特に顕著な効果を期待できる。 On the other hand, the internal thread to be machined by a tap is generally a triangular screw having a thread angle of 60 °, and burrs are particularly likely to occur when the triangular screw is cut into a chamfered hole with a chamfering angle of 30 °. . Therefore, the present invention can be expected to have a particularly remarkable effect when it is used for threading when a threaded hole of a triangular screw is provided in a sintered product that is often required to be chamfered at a chamfering angle of 30 ° around the periphery of the threaded hole.
第2面取り部の面取り角度α2は、小さすぎるとバリの抑制効果が薄く、逆に大きすぎると、第2面取り部の加工領域が無駄に増加するので、先に述べた40°〜60°程度が適当である。 If the chamfering angle α2 of the second chamfered portion is too small, the burr suppressing effect is thin. Conversely, if the chamfered angle α2 is too large, the processing area of the second chamfered portion is unnecessarily increased. Is appropriate.
なお、前記第2面取り部と第1面取り部との間には、下孔の軸と直角な微少幅のランドが介在されていてもよい。 A land having a small width perpendicular to the axis of the lower hole may be interposed between the second chamfered portion and the first chamfered portion.
また、前記下孔はドリル加工した孔であってもよい。その場合、下孔加工用のドリルとして、有効刃長部の終端に第1、第2の両面取部を加工する面取り刃を設けたものを使用すれば第1、第2面取部を下孔と同時に加工することができる。 The pilot hole may be a drilled hole. In that case, if a drill with a chamfering blade for machining the first and second double-sided chamfers at the end of the effective blade length is used as a drill for preparing a lower hole, the first and second chamfered parts are lowered. Can be processed simultaneously with the hole.
この発明のねじ孔の加工方法によれば、ねじ孔の周縁に形成することが元々要求される第1面取り部と第2面取り部を組み合わせた面取り角の二段階に変化している面取り部を予め設け、その面取り部を有する下孔にねじ切りタップを切り込ませてそのタップを前記第2面取り部の面に切り抜けさせる方法でねじ孔を加工する。 According to the screw hole processing method of the present invention, the chamfered portion which is changed in two steps of the chamfering angle obtained by combining the first chamfered portion and the second chamfered portion that are originally required to be formed at the periphery of the screw hole. A threaded hole is machined by a method in which a threaded tap is cut into a prepared hole having a chamfered portion and the tap is cut through the surface of the second chamfered portion.
第2面取り部は、ねじ山の斜面との角度差が第1面取り部よりも大きく、その第2面取り部の面にタップが切り抜けるため、タップの切り抜け側の孔の周縁に対してバリ(残存することが許容されない大きさや形態のバリ)ができない。そのために、特殊形状のタップや特殊なタップホルダを使用せずにバリの除去工程を不要となすことができる。 The second chamfered portion has an angle difference with the slope of the screw thread larger than that of the first chamfered portion, and the tap cuts through the surface of the second chamfered portion. It is not possible to create burrs that are unacceptable in size or form. Therefore, it is possible to eliminate the burr removal step without using a specially shaped tap or a special tap holder.
以下、この発明のねじ孔の加工方法の実施の形態を、添付図面の図1〜図4に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a screw hole machining method according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
被削材に設けられた下孔に予め形成する面取り部の一例を図1及び図2に示す。図1の被削材1は、粉末冶金法によって形成された焼結プレートである。この被削材(焼結プレート)1には、金型で成形された下孔2が設けられている。その下孔2の一端側開口縁には、下孔2と同時に金型成形された面取り部3が設けられている。
An example of a chamfered portion formed in advance in a prepared hole provided in the work material is shown in FIGS. The
その面取り部3は、面取り角の異なる第1面取り部3−1と第2面取り部3−2を組み合わせたもの(面取り角度が二段階に設定されたもの)であって、下孔2の開口部に位置する第1面取り部3−1の面取り角α1は30°、第1面取り部3−1よりも下孔2のタップ入り込み側に位置する第2面取り部3−2の面取り角α2は40°にそれぞれ設定されている。
The
第1面取り部3−1の面取り角α1は、第1面取り部3−1を成形する金型を保護するために30°に設定されている。また、同じ理由から、第1面取り部3−1と第2面取り部3−2の間には、下孔2の軸心と直角な微少幅のランド4が介在されている。
Chamfer angle α1 of the first chamfered
第2面取り部3−2を下孔とともにコアで成形するときに、第1面取り部3−1を成形する金型にランド成形面を形成することで、第1面取り部3−1を成形するパンチ金型の先端が鋭利になり過ぎることを防止することができるが、ランド4は、被削材が焼結品である場合の好ましい要素に過ぎない。
When the second chamfer 3 -2 molded core with the lower hole, by forming the land molding surface in the mold for molding the
第1面取り部3−1と第2面取り部3−2は、図2に示すように、直接つながっていてもよい。図2の被削材に設けられた下孔2はドリル加工された孔であって、この場合も、その下孔2のタップ切り抜け側の開口部に、第1面取り部3−1と第2面取り部3−2を組み合わせた二段面取り角設定の面取り部3が設けられている。
The first chamfered
その面取り部3の第1面取り部3−1の面取り角α1と第2面取り部3−2の面取り角α2は、図1と同じくα1=30°、α2=40°である。
A chamfer angle [alpha] 1 of the first chamfered portion 3 -1 of the
この発明は、このような面取り部3を下孔2の開口部に予め設けておき、図3に示すように、その下孔2にねじ切りタップ5を切り込ませてねじ孔を加工する。
In the present invention, such a chamfered
図1、図2の被削材1に形成された下孔の面取り部3は、第1面取り部3−1の面取り角α1が30°である。これに対し、ねじ切りタップ5はねじ山の角度が60°の三角ねじを切るタップとなっている。この状況でねじ切りタップ5が第1面取り部3−1の面に切り抜けると、タップのねじを切る山の斜面と第1面取り部3−1の面の傾き角が同一であるため、ねじ切りタップ5が切り抜ける箇所に剥離しやすい薄箔様のバリができる。
1, the
その不具合を回避するために、第2面取り部3−2は、第2面取り部3−2の外径d2をねじ切りタップで加工する雌ねじの谷の直径(=タップの完全ねじ山部の直径)d1よりも大きくし、その第2面取り部3−2の面にねじ切りタップ5が切り抜けるようにしている。
In order to avoid the problem, the second chamfered portion 3-2 has a female thread valley diameter (= diameter of the complete thread portion of the tap) in which the outer diameter d < b> 2 of the second chamfered portion 3-2 is processed by a threaded tap. greater than d1, so that survive the
第2面取り部3−2は、面取り角度α2を、被加工ねじのねじ山の角度θの1/2(30°)よりも大きい40°に設定されている。従って、タップの切りぬけは第2面取り部3−2の面に対して、図4のように、タップのねじ山の斜面(これは加工される雌ねじの谷の斜面6と同一傾斜角)がクロスするような状態でなされ、ねじ山の斜面の全域が面取り部の面に対して平行な状態を保ちながら同時に切り抜けることがなくなって切り抜け側でのバリの発生が抑制される。
In the second chamfered portion 3-2 , the chamfer angle α 2 is set to 40 °, which is larger than ½ (30 °) of the thread angle θ of the thread to be processed. Thus, for survived the plane of the second chamfered portion 3-2 of the tap, as shown in FIG. 4, (the same inclination angle and the
なお、ここでの説明は、タップのねじ山の角度が60°、下孔のタップ切り抜け側の開口縁に設ける面取り部の面取り角度が30°の条件が満たされる場合を例に挙げて行ったが、下孔のタップ切り抜け側の開口部に例えば面取り角が45°の面取り部を設けるときにねじ山の斜面の傾斜角が45°のねじ孔を特殊タップを用いて加工するときには、第2面取り部の面取り角を45°以上(好ましくは55°程度)にして行うと、バリの抑制が期待できる。 The description here is given by taking as an example a case where the condition of the chamfering angle of the chamfered portion provided at the opening edge on the tap cut-off side of the lower hole being 30 ° is satisfied as an example. However, when a chamfered portion having a chamfering angle of 45 ° is provided in the opening on the tap cut-off side of the lower hole, for example, when a screw hole having a slope angle of 45 ° is machined using a special tap, the second is used. When the chamfering angle of the chamfered portion is set to 45 ° or more (preferably about 55 °), burr suppression can be expected.
金型成形によって図1の下孔と二段設定の面取り部を設けた、厚み6mmの焼結プレート{組成:Fe−2wt%Cu−0.8wt%C(ISO材質規格F−08C2)}に汎用の三角ねじタップを使用してねじ孔を加工した。 A 6 mm thick sintered plate {composition: Fe-2 wt% Cu-0.8 wt% C (ISO material standard F-08C2)} provided with a lower hole in FIG. 1 and a two-step chamfered portion by molding. The screw hole was processed using a general-purpose triangular screw tap.
下孔の直径d:φ5mm、第1面取り部の面取り角α1:30°、第2面取り部の面取り角α2:40°、第2面取り部の外径d2:φ6.04mm、ねじ孔直径d1:φ6.00mmの諸元でねじ孔を加工したところ、第2面取り部の無い面取り部を設けてその面取り部にタップを切り抜けさせる従来法でタップの切りぬけ側に生じていたバリが発生せず、バリ除去の工程が不要になった。 Lower hole diameter d: φ5 mm, first chamfered portion chamfered angle α1: 30 °, second chamfered portion chamfered angle α2: 40 °, second chamfered portion outer diameter d2: φ6.04 mm, screw hole diameter d1: When the screw hole is machined with specifications of φ6.00mm, the chamfered portion without the second chamfered portion is provided, and the burr generated on the cut-off side of the tap by the conventional method in which the tap is cut through the chamfered portion is not generated. The burr removal process is no longer necessary.
1 被削材
2 下孔
3 面取り部
3−1 第1面取り部
3−2 第2面取り部
4 ランド
5 ねじ切りタップ
6 加工される雌ねじの谷の斜面
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