JP2574358Y2 - 穿孔ねじ切り結合工具 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、雌ねじを切削加工する
ねじ切りフライスの先端に下穴穿孔用の切れ刃を設けた
穿孔ねじ切り結合工具に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】雌ねじを切削加工するための工具として
ねじ切りフライスがある。これは、形成すべき雌ねじの
ねじ溝に対応する形状のねじ切り刃を外周部に備え、例
えばＮＣフライス盤やマシニングセンタなどに取りつけ
られて軸心まわりに回転駆動されつつ、被加工物の下穴
内周面に切込みを加える状態でその下穴の周方向および
軸方向に相対移動させられることにより、その下穴内周
面に雌ねじを切削加工するもので、上記ねじ切り刃を軸
方向に複数連なって備えた多山ねじ切りフライスが広く
用いられている。このようなねじ切りフライスを用いて
雌ねじを切削加工する場合、その前工程として形成すべ
き雌ねじの内径と同一寸法の下穴を予め穿孔しておく必
要があるが、穿孔専用工具を用いる方法では工具交換の
ための設備と時間が必要であるため、最近では、ねじ切
りフライスの先端に穿孔工具を一体に設けた結合工具が
提案されている。特開昭６３−２００９１６号公報や特
開平３−１８４７２２号公報に記載されている工具はそ
の一例であり、ねじれ溝を挟んで複数のランドが設けら
れ、それ等のランドにリードの無い多山ねじ切り刃が形
成されているとともに、そのランドの先端部には上記ね
じ切り刃の外径と同じかそれより大きい外径の穿孔刃が
設けられている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな穿孔ねじ切り結合工具は、一つの連続したランドに
ねじ切り刃および穿孔刃が設けられるため、穿孔性能と
ねじ切り性能とを同時に高いレベルで満足させることは
難しかった。すなわち、穿孔時の切屑を良好に排出する
ためには比較的大きな溝断面積を確保する必要があり、
上記ランド数は２〜３程度に設定されるが、そうする
と、穿孔刃を備えていない通常のねじ切りフライスに比
較してねじ切り時の曲げ剛性が著しく劣り、折損強度や
雌ねじの円筒度が低下するとともに、高速送りを行うこ
とができないなどの問題があった。一般に、穿孔刃を持
たないねじ切り専用の多山ねじ切りフライスは、高い円
筒度の雌ねじを高能率で切削加工できるように高い剛性
を確保する上で、工具径８〜１６ｍｍでは４ランド、１
６〜２５ｍｍでは５ランド、２５〜３２ｍｍでは６ラン
ド程度が標準的である。

【０００４】本考案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、穿孔時の切屑詰りを
防止しつつ円筒度の高い雌ねじを高能率で切削加工でき
るようにすることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本考案は、下穴を切削加工した後連続してその下
穴の内周面に雌ねじを切削加工する穿孔ねじ切り結合工
具であって、（ａ）回転切削方向にねじれたねじれ溝を
挟んで螺旋状に設けられるとともに、それぞれリードの
無い多山ねじ切り刃が形成された４以上の偶数のランド
と、（ｂ）そのランドのうち軸心に対して対称的に位置
する一対のランドの軸方向先端部に設けられ、工具中心
に達して工具の中心側部分のみで切削加工を行う中心側
穿孔刃と、（ｃ）その中心側穿孔刃が設けられた一対の
ランド以外の総てのランドの軸方向先端部に設けられ、
半径方向において前記中心側穿孔刃による切削部位より
も外周側部分を切削する外周側穿孔刃と、（ｄ）その外
周側穿孔刃のうち最も外周側部分を切削するものに連続
してランド先端の外周部に設けられた、前記多山ねじ切
り刃の外径と同じかそれより大きい外径の外周刃とを有
することを特徴とする。

【０００６】

【作用】このような穿孔ねじ切り結合工具においては、
先ず、ランドの軸方向先端部に設けられた中心側穿孔
刃，外周側穿孔刃，および多山ねじ切り刃の外径と同じ
かそれより大きい外径の外周刃によって下穴を切削加工
するが、工具の中心側部分を切削する中心側穿孔刃と工
具の外周側部分を切削する外周側穿孔刃とに分けられて
いるため、穿孔時の切屑が複数のねじれ溝に分散され、
ランド数が多くてねじれ溝の溝断面積が比較的小さくて
も、切屑詰りを生じることなくねじれ溝を通して切屑が
良好に排出され、高能率で下穴を切削加工することがで
きる。下穴の径寸法は上記外周刃の径寸法に限定され
ず、被加工物に対して工具を公転させつつ軸方向へ相対
移動させることにより、外周刃より大きな径寸法の下穴
を形成することもできる。

【０００７】続いて、上記下穴の内周面に多山ねじ切り
刃を切り込ませる状態でその下穴の周方向および軸方向
に工具を相対移動させることにより、その下穴内周面に
雌ねじを切削加工するのであるが、本考案の工具には４
以上の偶数のランドが設けられてそれ等に多山ねじ切り
刃が形成されているため、１刃当たりの切削量が比較的
少ないとともに工具の溝底径が比較的大きく、撓みの少
ない高い剛性が得られて高い円筒度の雌ねじを高い送り
速度で切削加工することができる。

【０００８】

【考案の効果】このように本考案の穿孔ねじ切り結合工
具によれば、穿孔時の切屑詰りを防止しつつ円筒度の高
い雌ねじを高能率で切削加工できるようになるのであ
る。

【０００９】

【実施例】以下、本考案の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。

【００１０】図１は、本考案の一実施例である穿孔ねじ
切り結合工具１０を軸心と直角な方向から見た正面図
で、この穿孔ねじ切り結合工具１０は、ＮＣフライス盤
等に把持されて軸心まわりに回転駆動されるシャンク１
２と、被加工物に切削加工を行う刃部１４とを一体に備
えている。刃部１４には、図２からも明らかなように、
回転切削方向すなわちこの実施例では右まわりにねじれ
た４本のねじれ溝１６が周方向に等間隔で形成されるこ
とにより、螺旋状にねじれた４つのランド１８ａ，１８
ｂ，１８ｃ，１８ｄ（以下、特に区別しない場合には単
にランド１８という）が設けられており、それ等のラン
ド１８には、それぞれリードの無い多山ねじ切り刃２０
が形成されている。

【００１１】上記４つのランド１８のうち、軸心に対し
て対称的に位置する一対のランド１８ａ，１８ｃの軸方
向先端部には、工具の中心側部分に中心側穿孔刃２２が
設けられている一方、他の一対のランド１８ｂ，１８ｄ
の軸方向先端部には、工具の外周側部分に外周側穿孔刃
２４が設けられている。これ等の穿孔刃２２，２４は、
何れも先端角が例えば１２６゜の円錐面上に設けられて
おり、中心側穿孔刃２２の外側端部と外周側穿孔刃２４
の内側端部は、工具の半径方向において部分的に重なる
ようになっている。また、ランド１８ｂ，１８ｄの先端
外周部には、上記外周側穿孔刃２４に連続して外周刃２
６が形成されている。この外周刃２６の径寸法は、前記
多山ねじ切り刃２０の外径と同じかそれより少し大きい
寸法とされている。図２の（ｃ）は穿孔ねじ切り結合工
具１０を先端側から見た図で、同図の（ａ）は（ｃ）の
上方から見た図で、同図の（ｂ）は（ｃ）の左方向から
見た図である。また、図２の（ａ）に示されている一点
鎖線は外周側穿孔刃２４の回転軌跡で、同図の（ｂ）に
示されている一点鎖線は中心側穿孔刃２２の回転軌跡で
ある。

【００１２】以上のように構成された穿孔ねじ切り結合
工具１０は、例えばＮＣフライス盤やマシニングセンタ
などに取り付けられて雌ねじの切削加工に用いられる
が、先ず、軸心まわりに回転駆動されつつ被加工物に対
して相対的に軸方向へ送られることにより、ランド１８
の軸方向先端部に設けられた中心側穿孔刃２２，外周側
穿孔刃２４，および外周刃２６によって下穴が切削加工
される。その場合に、中心側穿孔刃２２は工具１０の中
心側部分のみを切削し、外周側穿孔刃２４は工具１０の
外周側部分のみを切削するため、穿孔時の切屑は図３に
示されているように半径方向において分割され、別々に
排出される。すなわち、図３のおよびは一対の中心
側穿孔刃２２による切屑で、およびは一対の外周側
穿孔刃２４による切屑であるが、それ等〜の切屑は
４本のねじれ溝１６を通して別々に排出されるのであ
る。したがって、ねじれ溝１６の溝断面積が比較的小さ
くても、切屑詰りを生じることなくねじれ溝１６を通し
て切屑が良好に排出され、高能率で下穴を切削加工する
ことができる。図３の寸法ｔは、穿孔ねじ切り結合工具
１０の１回転当たりの送り量である。

【００１３】これに対し、同じ４枚刃であっても従来は
主として一対の穿孔刃によって切削加工を行うようにな
っていたため、その切屑は例えば図７の（ａ）に示され
ているように工具中心から外周部まで達する大きさとな
り、切屑詰りが生じ易いのである。また、２枚刃の場合
の切屑は図７の（ｂ）のようになり、ランド数が多くて
溝断面積が小さいと切屑詰りが生じ易い。

【００１４】なお、上記下穴の径寸法は外周刃２６の径
寸法に限定されず、被加工物に対して穿孔ねじ切り結合
工具１０を公転させつつ軸方向へ相対移動させることに
より、外周刃２６より大きな径寸法の下穴を形成するこ
ともできる。

【００１５】その後、上記下穴の内周面に多山ねじ切り
刃２０を切り込ませる状態でその下穴の周方向および軸
方向に工具１０を相対移動させることにより、その下穴
内周面に雌ねじを切削加工する。その場合に、本実施例
の穿孔ねじ切り結合工具１０には４つのランド１８が設
けられ、それ等に多山ねじ切り刃２０が形成されている
ため、従来の穿孔刃を持たない多山ねじ切りフライスと
同様に１刃当たりの切削量が比較的少ないとともに工具
１０の溝底径が比較的大きく、撓みの少ない高い剛性が
得られて高い円筒度の雌ねじを高い送り速度で切削加工
することができる。

【００１６】また、中心側穿孔刃２２および外周側穿孔
刃２４は円錐面上に形成されているため、工具１０を軸
心まわりに回転駆動しつつ雌ねじの中心線まわりに回転
させることにより、これ等の穿孔刃２２または２４によ
って雌ねじの開口縁部に面取り加工を行うこともでき
る。この面取り加工は、雌ねじを加工する前に行うこと
もできる。なお、中心側穿孔刃２２および外周側穿孔刃
２４の先端角は必ずしも同じである必要はなく、何れか
一方の先端角を望ましい面取り角に適合させることも可
能であるが、中心側穿孔刃２２と外周側穿孔刃２４とに
分けられているため、その適合させるための加工も比較
的容易に行うことができる。

【００１７】このように、本実施例の穿孔ねじ切り結合
工具１０によれば、穿孔時の切屑詰りを防止しつつ円筒
度の高い雌ねじを高能率で切削加工できるようになると
ともに、必要に応じて雌ねじの開口縁部に面取り加工を
施すこともできるのである。

【００１８】次に、本考案の他の実施例を説明する。な
お、以下の実施例において前記実施例と共通する部分に
は同一の符号を付して説明を省略する。

【００１９】図４の実施例は、前記ランド１８ａ，１８
ｃの軸方向先端部に先端角が１１８゜の中心側穿孔刃３
０を設け、ランド１８ｂ，１８ｄの軸方向先端部に先端
角が１５６゜の外周側穿孔刃３２を設けたもので、図５
の切屑形状からも明らかなように、工具の中心側部分で
は先端角が小さい一対の中心側穿孔刃３０によって切削
加工が行われ、工具の外周側部分では先端角が大きい一
対の外周側穿孔刃３２によって切削加工が行われるよう
になっている。この場合にも、前記第１実施例と同様の
作用効果が得られる。なお、図４の（ｃ）は、本実施例
の穿孔ねじ切り結合工具を先端側から見た図で、同図の
（ａ）は（ｃ）の上方から見た図で一点鎖線は外周側穿
孔刃３２の回転軌跡であり、同図の（ｂ）は（ｃ）の左
方向から見た図で一点鎖線は中心側穿孔刃３０の回転軌
跡である。また、図５のおよびは一対の中心側穿孔
刃３０による切屑で、およびは一対の外周側穿孔刃
３２による切屑である。

【００２０】図６は、中心側穿孔刃および外周側穿孔刃
の幾つかの態様を示す図で、（ａ）は前記各実施例と同
様にランド数が４の穿孔ねじ切り結合工具で、一対ずつ
の中心側穿孔刃４０および外周側穿孔刃４２を有すると
ともに、外周側穿孔刃４２の外側端部に連続して外周刃
４４が設けられている。（ｂ）はランド数が６の穿孔ね
じ切り結合工具で、工具の中心側部分を切削する一対の
中心側穿孔刃５０と、工具の最も外周側部分を切削する
一対の最外周側穿孔刃５２と、それ等の中間部分を切削
する一対の中間穿孔刃５４とを有するとともに、最外周
側穿孔刃５２の外側端部に連続して外周刃５６が設けら
れている。この場合には、最外周側穿孔刃５２および中
間穿孔刃５４によって外周側穿孔刃が構成されている。
（ｃ）は同じくランド数が６の穿孔ねじ切り結合工具
で、工具の中心側部分を切削する一対の中心側穿孔刃６
０と、その中心側穿孔刃６０による切削部位よりも外周
側部分を切削する４枚の外周側穿孔刃６２とを有すると
ともに、その外周側穿孔刃６２の外側端部に連続して外
周刃６４が設けられている。これ等の穿孔刃は、穿孔ね
じ切り結合工具に一体に形成することもできるが、スロ
ーアウェイチップなどを用いることも可能である。ま
た、中心側穿孔刃および外周側穿孔刃は、必ずしも前記
実施例のように円錐面上に設ける必要はなく、平坦な一
平面内に設けるようにしても差支えない。

【００２１】なお、上述したのはあくまでも本考案の一
具体例であり、本考案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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例である穿孔ねじ切り結合工具
の正面図である。

【図２】図１の穿孔ねじ切り結合工具の先端部形状を示
す図である。

【図３】図１の穿孔ねじ切り結合工具の穿孔刃による切
屑形状を説明する図である。

【図４】本考案の他の実施例の先端部形状を示す図で、
図２に相当する図である。

【図５】図４の実施例の穿孔刃による切屑形状を説明す
る図である。

【図６】本考案における穿孔刃の更に別の態様を示す図
である。

【図７】従来の穿孔刃による切屑形状を説明する図であ
る。

【符号の説明】

１０：穿孔ねじ切り結合工具 １６：ねじれ溝 １８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ：ランド ２０：多山ねじ切り刃 ２２，３０，４０，５０，６０：中心側穿孔刃 ２４，３２，４２，６２：外周側穿孔刃 ２６，４４，５６，６４：外周刃 ５２：最外周側穿孔刃（外周側穿孔刃） ５４：中間穿孔刃（外周側穿孔刃）

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 下穴を切削加工した後連続して該下穴の
   内周面に雌ねじを切削加工する穿孔ねじ切り結合工具で
   あって、 回転切削方向にねじれたねじれ溝を挟んで螺旋状に設け
   られるとともに、それぞれリードの無い多山ねじ切り刃
   が形成された４以上の偶数のランドと、 該ランドのうち軸心に対して対称的に位置する一対のラ
   ンドの軸方向先端部に設けられ、工具中心に達して工具
   の中心側部分のみで切削加工を行う中心側穿孔刃と、 該中心側穿孔刃が設けられた一対のランド以外の総ての
   ランドの軸方向先端部に設けられ、半径方向において前
   記中心側穿孔刃による切削部位よりも外周側部分を切削
   する外周側穿孔刃と、 該外周側穿孔刃のうち最も外周側部分を切削するものに
   連続してランド先端の外周部に設けられた、前記多山ね
   じ切り刃の外径と同じかそれより大きい外径の外周刃と
   を有することを特徴とする穿孔ねじ切り結合工具。