JP2015039762A

JP2015039762A - タップ取り付け装置及びタップ取り付け方法

Info

Publication number: JP2015039762A
Application number: JP2013173819A
Authority: JP
Inventors: 俊行西; Toshiyuki Nishi
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-08-23
Filing date: 2013-08-23
Publication date: 2015-03-02

Abstract

【課題】タップホルダに対して常に同一の回転位相及び長手位置を保障してタップを取り付けることができるタップ取り付け装置を提供する。
【解決手段】タップホルダ６０にタップ５０を取り付けるタップ取り付け装置１００であって、タップ５０の先端側に装着され、タップ５０の回転位相を所定位相に規制するリングゲージ４０と、タップホルダ６０を支持する支持台２０と、リングゲージ４０と支持台２０との長さを所定長さに規制するハイトゲージ３０と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、タップホルダにタップを取り付けるタップ取り付け装置及びタップ取り付け方法の技術に関する。

タップは、金属加工において、穴の内側にネジを刻むために用いられる工具である。タップを用いるタッピング加工は、ワークに予め形成された穴に対し、タップを回転させながらワークの穴を削り込んで雌ネジを形成するものである。ＮＣ工作機械では、タップを取り付けたタップホルダが主軸に装着され、ワークに対しタッピング加工が施される。

タッピング加工されるワークには、高度な加工精度が要求されるものがある。例えば、エンジンのシリンダヘッドのプラグ穴では、当該プラグ穴に螺装されるプラグの外側電極の向きがプラグ穴の雌ネジの開始位置に依存する。そのため、タッピング加工において、雌ネジの開始位置であるネジ切り開始位置の回転位相を、常に一定の所定位相として加工する必要がある。

特許文献１には、タップの切れ刃位置を回転位相の所定位相に合わせ、完全山部１山目を長手方向の所定位置に合わせるタッピング加工方法が開示されている。しかし、特許文献１に開示されるタッピング加工方法では、タップホルダに対するタップの長手方向の位置を合わせていないため、ネジ切り開始位置の回転位相を常に一定の所定位相として保証できなかった。

特開２０１２−２４０１７９号公報

本発明の解決しようとする課題は、タップホルダに対して常に同一の回転位相及び長手位置を保障してタップを取り付けることができるタップ取り付け装置及びタップ取り付け方法を提供することである。

即ち、請求項１においては、タップホルダにタップを取り付けるタップ取り付け装置であって、前記タップの先端側に装着され、前記タップの回転位相を所定位相に規制する第一ゲージと、前記タップホルダを支持する支持台と、前記第一ゲージと前記支持台との長さを所定長さに規制する第二ゲージと、を備えるものである。

請求項２においては、タップホルダにタップを取り付けるタップ取り付け方法であって、前記タップの先端側に装着される第一ゲージによって、前記タップの回転位相を所定位相に規制し、前記タップホルダを支持台に支持し、第二ゲージによって、前記支持台と前記第一ゲージとの高さ位置を所定高さに規制しながら、前記タップを前記タップホルダに取り付けるものである。

本発明によれば、タップホルダに対して常に同一の回転位相及び長手位置を保障してタップを取り付けることができる。

タップ及びタップホルダの構成を示した模式図。タップ及びリングゲージの構成を示した模式図。タップ取り付け装置の構成を示した模式図。タップ取り付け（初期）方法の流れを示すフロー図。タップ取り付け（継続）方法の流れを示すフロー図。

図１を用いて、タップ５０及びタップホルダ６０の構成について説明する。
なお、図１では、タップ５０及びタップホルダ６０の構成を模式的に側面視にて表している。また、以下の説明では、図１に示される軸方向及び径方向に従うものとする。

タップ５０は、本発明のタップ取り付け装置の取り付け対象となるものである。タップ５０は、金属加工において、穴の内側にネジを刻むために用いられる工具である。タップ５０の先端側（図１における上側）には、食いつき部５１と、ネジ部５２と、が形成されている。タップ５０の基端側は、タップホルダ６０の差し込み穴６１に差し込まれている。

タップホルダ６０は、本発明のタップ取り付け装置の被取り付け対象となるものである。タップホルダ６０は、例えばＮＣ工作機械の主軸に装着されるものである。タップホルダ６０は、基端部が基端側へ向かうにつれて縮径するテーパ形状に形成される略円柱形状に構成されている。タップホルダ６０の先端側には、差し込み穴６１が軸方向に形成され、タップ５０の他端側が差し込まれている。タップホルダ６０の基端側は、ＮＣ工作機械の主軸に装着される。

タップホルダ６０には、高さ調整ネジ用貫通穴６２と、固定ネジ用貫通穴６４と、が形成されている。高さ調整ネジ用貫通穴６２は、タップホルダ６０の軸方向に平行に形成され、タップホルダ６０の基端から差し込み穴６１まで貫通している。高さ調整ネジ用貫通穴６２の内周面には雌螺子が形成されている。

固定ネジ用貫通穴６４は、タップホルダ６０の径方向に平行に形成され、差し込み穴６１の内周面からタップホルダ６０の外周面まで貫通している。固定ネジ用貫通穴６４の内周面には雌螺子が形成されている。

高さ調整ネジ用貫通穴６２には、高さ調整ネジ６３が螺合されている。高さ調整ネジ６３の先端側は高さ調整ネジ用貫通穴６２より差し込み穴６１内に突出しており、タップ５０の基端側に当接している。

作業者は、六角レンチ等で高さ調整ネジ６３を高さ調整ネジ用貫通穴６２に螺合させるとともに、高さ調整ネジ６３の差し込み穴６１内への突出量を調整することにより、タップホルダ６０に対するタップ５０の差し込み深さ、すなわち、タップホルダ６０に対するタップ５０の長手方向（軸方向）の位置を調整する。

固定ネジ用貫通穴６４には、固定ネジ６５が螺合されている。固定ネジ６５の先端側は、差し込み穴６１に差し込まれたタップ５０の側面と当接している。作業者は、六角レンチ等で固定ネジ用貫通穴６４に固定ネジ６５を螺合して固定ネジ６５の先端をタップ５０の側面に当接させることで、タップホルダ６０に対してタップ５０を固定する。

図２を用いて、リングゲージ４０の構成について説明する。
なお、図２（Ａ）では、リングゲージ４０を模式的に平面視で表し、図２（Ｂ）では、リングゲージ４０の構成を模式的に側面視にて表している。また、以下の説明では、図２（Ａ）及び（Ｂ）に示される軸方向及び径方向に従うものとする。

第一ゲージとしてのリングゲージ４０は、本発明のタップ取り付け装置の一構成要件である。リングゲージ４０は、タップ５０のタップホルダ６０に対する回転位相を規制しながら、タップホルダ６０にタップ５０を取り付けるものである。

リングゲージ４０は、タップ５０の先端側に装着されるものである。リングゲージ４０は、円柱形状に構成されている。リングゲージ４０の基端側（図２（Ｂ）における下側）には、タップ５０の先端側（食いつき部５１及びネジ部５２）が螺合する差し込み穴４１が形成されている。差し込み穴４１の先端側には、タップ５０の先端側の螺合を規制するストッパー４１Ａ（差し込み穴４１の終端部）が形成されている。

リングゲージ４０の先端側には、切り欠き部４２が形成されている。切り欠き部４２は、図２（Ａ）に示す平面視にて左下に位置する、９０°の角度をなす円弧形状であって、図２（Ｂ）に示す側面視にてリングゲージ４０を左右及び上下に二等分した四区画のうちの左右一方かつ上部の区画が切り欠かれるように形成されている。切り欠き部４２には、差し込み穴４１の一部が露出している。

図３を用いて、タップ取り付け装置１００の構成について説明する。
なお、図３（Ａ）では、タップ取り付け装置１００を模式的に平面視で表し、図３（Ｂ）では、タップ取り付け装置１００の構成を模式的に側面視にて表している。また、以下の説明では、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示される軸方向及び径方向に従うものとする。

タップ取り付け装置１００は、本発明のタップ取り付け装置に係る実施形態である。タップ取り付け装置１００は、タップホルダ６０に対して回転方向の位相及び長手方向の位置を規制してタップ５０を取り付けるものである。タップ取り付け装置１００は、ベース１０と、支持台２０と、第二ゲージとしてのハイトゲージ３０と、第一ゲージとしてのリングゲージ４０と、を具備している。

ベース１０には、支持台２０と、ハイトゲージ３０と、が載置されている。また、ベース１０には、工具差し込み穴１１が軸方向に形成されている。

支持台２０は、タップホルダ６０を支持するものである。支持台２０には、タップホルダ６０を差し込むための差し込み穴２２と、差し込み穴２２と連通する工具差し込み穴２１と、が軸方向に形成されている。差し込み穴２２は工具差し込み穴２１よりも上方に位置し、差し込み穴２２と工具差し込み穴２１とで全体的に支持台２０を軸方向に貫通している。

差し込み穴２２は下方へいくにつれて縮径するテーパ形状に形成されている。差し込み穴２２のテーパ形状は、タップホルダ６０の基端部のテーパ形状に応じた形状に形成されている。工具差し込み穴２１は、その上端から下端にわたって同径に形成されている。

ベース１０には、支持台２０の工具差し込み穴２１と連通する工具差し込み穴１１が上下方向に貫通している。工具差し込み穴１１は、その上端から下端にわたって、工具差し込み穴２１と同径に形成されている。支持台２０は、ベース１０の工具差し込み穴１１と工具差し込み穴２１とが連通するように、ベース１０に載置されている。

第二ゲージとしてのハイトゲージ３０は、タップホルダ６０に対して長手方向（軸方向）の位置を規制してタップ５０を取り付けるものである。ハイトゲージ３０は、水平支持部３１と、鉛直支持部３２と、を具備している。

鉛直支持部３２は、ベース１０に立設され、水平支持部３１の一端部（図３における右端部）を支持している。鉛直支持部３２は、伸縮自在に構成され、所定高さで固定できるように構成されている。

水平支持部３１は、平板形状に構成されている。水平支持部３１の他端部には、切り欠き部３３が形成されている。切り欠き部３３は、平面視にて９０°の角度が切り欠かれるように形成されている。具体的には、水平支持部３１の他端部における下半部が矩形状に切り欠かれており、切り欠かれた部分の右側側面と上側側面とが９０°の角度をなしている。

図４を用いて、タップ取り付け（初期）工程Ｓ１００の流れについて説明する。
なお、図４では、タップ取り付け（初期）工程Ｓ１００の流れをフローチャートによって表している。

タップ取り付け（初期）工程Ｓ１００は、本発明のタップ取り付け方法に係る実施形態である。タップ取り付け（初期）工程Ｓ１００は、例えばタッピング加工を行う生産現場において、初期設定としてタップ取り付け装置１００によってタップホルダ６０にタップ５０を取り付ける工程である。

ステップＳ１１０において、作業者は、タップ５０の先端側にリングゲージ４０を装着する。このとき、タップ５０の先端がリングゲージ４０のストッパー４１Ａに当接するまで、タップ５０をリングゲージ４０に螺合する。この場合、リングゲージ４０の切り欠き部４２から、タップ５０の先端がリングゲージ４０のストッパー４１Ａに当接していることを確認することが好ましい。

ステップＳ１２０において、作業者は、タップホルダ６０の差し込み穴６１にタップ５０を差し込み、タップホルダ６０にタップ５０を仮組みする。この場合、高さ調整ネジ６３を操作して、タップホルダ６０に対するタップ５０の差し込み深さを、適宜深さに調整する。

ステップＳ１３０において、作業者は、タップ５０が仮組みされたタップホルダ６０を支持台２０の差し込み穴２２に差し込み、支持台２０に立設させる。

ステップＳ１４０において、作業者は、リングゲージ４０にハイトゲージ３０の水平支持部３１を当接させる。このとき、リングゲージ４０の切り欠き部４２の９０°をなす２側面の角部と、水平支持部３１の切り欠き部３３の９０°をなす２側面の角部とが一致するように、リングゲージ４０にハイトゲージ３０の水平支持部３１を当接させる。

ステップＳ１５０において、作業者は、固定ネジ６５を締めてタップ５０に当接させ、タップホルダ６０にタップ５０を固定する。
ステップＳ１６０において、作業者は、このときのハイトゲージ３０の高さ（支持台２０からリングゲージ４０上端までの距離）を「基準高さ」として確認する。

ステップＳ１７０において、作業者は、タップ取り付け装置１００からタップ５０及びタップホルダ６０を取り出し、ネジ切り開始位置を確認する。ネジ切り開始位置が目標開始位置ではない場合には、ステップＳ１３０においてタップ５０のタップホルダ６０に対する差し込み深さを変更し、再度ステップＳ１４０〜ステップＳ１７０までを行う。

図５を用いて、タップ取り付け（継続）工程Ｓ２００の流れについて説明する。
なお、図５では、タップ取り付け（継続）工程Ｓ２００の流れをフローチャートによって表している。

タップ取り付け（継続）工程Ｓ２００は、本発明のタップ取り付け方法に係る実施形態である。タップ取り付け（継続）工程Ｓ２００は、タップ取り付け（初期）工程Ｓ１００によって初期設定後にタップ５０を新しく交換する場合に、タップ取り付け装置１００によって、タップホルダ６０に対して回転方向の位相及び長手方向の位置を交換前のタップ５０と同一にして、新たなタップ５０を取り付ける工程である。

ステップＳ２１０〜ステップＳ２３０までは、タップ取り付け（初期）工程Ｓ１００のステップＳ１１０〜ステップＳ１３０と同様であるため説明を省略する。

但し、ステップＳ２２０においては、ステップ２３０にてタップホルダ６０を差し込み穴２２に差し込んだ際に、リングゲージ４０がハイトゲージ３０の水平支持部３１に干渉しないように、高さ調整ネジ６３を操作して、タップホルダ６０に対するタップ５０の差し込み深さが規定の深さよりも深くなるように（支持台２０の上面からリングゲージ４０の上端までの寸法が、支持台２０の上面から水平支持部３１までの寸法よりも短くなるように）調整する。

ステップＳ２４０においては、作業者は、リングゲージ４０の上端をハイトゲージ３０の水平支持部３１に当接させる。このとき、リングゲージ４０の切り欠き部４２の９０°をなす２側面の角部と、水平支持部３１の切り欠き部３３の９０°をなす２側面の角部とが一致するように、リングゲージ４０をハイトゲージ３０の水平支持部３１に当接させる。

ステップＳ２４０にてリングゲージ４０を水平支持部３１に当接させる際には、ステップＳ２５０に示すように、作業者は、六角レンチ等で高さ調整ネジ６３を操作して、タップ５０のタップホルダ６０に対する差し込み深さ、すなわち、タップホルダ６０に対するタップ５０の長手方向の位置を調節することにより、リングゲージ４０を水平支持部３１に当接させる。

このとき、ハイトゲージ３０の高さ（支持台２０からリングゲージ４０までの距離）は、タップ取り付け（初期）工程Ｓ１００での「基準高さ」と同一とする。

ステップＳ２６０において、作業者は、固定ネジ６５を締めてタップ５０に当接させ、タップホルダ６０にタップ５０を固定する。

タップ取り付け装置１００、タップ取り付け（初期）工程Ｓ１００及びタップ取り付け（継続）工程Ｓ２００の効果について説明する。
タップ取り付け装置１００、タップ取り付け（初期）工程Ｓ１００及びタップ取り付け（継続）工程Ｓ２００によれば、タップホルダ６０に対して常に同一の回転方向の位相及び長手方向の位置を保障してタップ５０を取り付けることができる。そのため、タップホルダ６０にタップ５０を交換した場合であっても、常に同じネジ切り開始位置とすることができる。

本実施形態では、タップホルダ６０にタップ５０を固定ネジ６５によって固定する構成としたが、これに限定されない。例えば、タップホルダ６０にタップ５０をコレクトチャックで締め付けて固定する構成であっても良い。

２０支持台
３０ハイトゲージ（第一ゲージ）
４０リングゲージ（第二ゲージ）
５０タップ
６０タップホルダ
１００タップ取り付け装置

Claims

タップホルダにタップを取り付けるタップ取り付け装置であって、
前記タップの先端側に装着され、前記タップの回転位相を所定位相に規制する第一ゲージと、
前記タップホルダを支持する支持台と、
前記第一ゲージと前記支持台との長さを所定長さに規制する第二ゲージと、
を備える、
タップ取り付け装置。
タップホルダにタップを取り付けるタップ取り付け方法であって、
前記タップの先端側に装着される第一ゲージによって、前記タップの回転位相を所定位相に規制し、
前記タップホルダを支持台に支持し、
第二ゲージによって、前記支持台と前記第一ゲージとの高さ位置を所定高さに規制しながら、
前記タップを前記タップホルダに取り付ける、
タップ取り付け方法。