JP3042928U - 旋盤用ねじ加工治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 呼び径が小さなねじを、旋盤で簡単にかつ高
精度に製造可能にすることのできる旋盤用ねじ加工治具
を提供すること。 【解決手段】 旋盤用ねじ加工治具は、旋盤用ねじ加工
治具を旋盤の心押し軸の先端部に固定装備されるガイド
部材３と、心押し軸の中心軸４上を主軸台のチャック５
に保持されたワーク６に向かって進退自在でかつ心押し
軸の中心軸４回りには回転不可にガイド部材３に支持さ
れる工具保持部材８とを備え、工具保持部材８がワーク
６側に位置する先端面にダイス２５やタップ３０等のね
じ切り用の工具を固定支持する工具嵌合部２６を装備す
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、旋盤におけるねじ切り加工を容易にするための旋盤用ねじ加工治具 に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

旋盤は切削工具であるバイトを交換することにより多様な切削加工が可能で、 例えば、ねじ切りバイトを使用することで、雄ねじを形成することもできる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、ねじ切りバイトによるねじ加工では、バイトの押圧力が剪断力として ワークに作用し、呼び径が小さく長尺の雄ねじを形成するような場合には、バイ トの押圧力でワークが撓んで、加工精度が低下したり、あるいは加工途中でワー クが折れる虞があった。 また、雌ねじの加工は、呼び径が大きい場合は中ぐりすることで不可能ではな いが、呼び径が小さな場合は実質上不可能である。

【０００４】 そこで、本考案の目的は上記課題を解消することにあり、旋盤においても、呼 び径が小さなねじを簡単にかつ高精度に製造可能にすることのできる旋盤用ねじ 加工治具を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案の旋盤用ねじ加工治具は、上記目的を達成するために、旋盤の心押し軸 の先端部に固定装備されるガイド部材と、前記旋盤の主軸台のチャックに保持さ れたワークに向かって前記心押し軸の中心軸上を進退自在でかつ該中心軸回りに は回転不可に前記ガイド部材に支持される工具保持部材とを備え、前記工具保持 部材がワーク側に位置する先端面にねじ切り用の工具を固定支持する工具嵌合部 を備え、ねじ切り動作時で前記ワークとねじ切り用の工具との接触後に、前記ガ イド部材と前記チャックの位置を維持し、ねじ切り回転力のみで前記ガイド部材 を引出してねじ切りを実行することを特徴としたものである。

【０００６】 また、前記ガイド部材が前記中心軸方向のスリットを有し、該スリットに拘束 される突出部材を前記工具保持部材に備えることによって、該工具保持部材の前 記ガイド部材内移動範囲が与えられる構成とすることができる。

【０００７】 さらに、前記工具保持部材の前記工具嵌合部に雄ねじ切り用のダイスが固定支 持される構成とすることができる。

【０００８】 前記工具保持部材がその工具嵌合部で、中心部に雌ねじ切り用のねじタップを 固定できる補助保持部材を保持可能の構成とすることができる。

【０００９】 そして、以上の構成によれば、例えば雄ねじを形成する場合は、工具保持部材 の先端に雄ねじ切り用のダイスを装着しておき、心押し軸を送り出して、前記ダ イスがワークの先端面に所定の圧力で当接した状態で、心押し軸の位置を固定す る。この初期状態では、工具保持部材は、ワークとの押圧力によって、ガイド部 材側に最大限に引っ込んだ状態にある。

【００１０】 そして、旋盤の主軸を正回転させると、ダイスを保持している工具保持部材は 進退自在ではあるが回転不可にガイド部材に保持されているため、初期状態の時 にかけていた押圧力により、ダイスによるねじ切りが始まる。ここで、ガイド部 材は常に初期状態位置を維持しているが、ねじ切り動作の進行に応じて、ダイス は工具保持部材と一体にワーク上を螺進し、このような回転力のみで正確なピッ チのねじ切りが実行される。

【００１１】 ダイスがワーク上を必要な長さだけ螺進したら、主軸の正回転を止め、主軸を 逆回転させる。ダイスはそれまでに切った雄ねじ上を工具保持部材と一体に後退 して初期状態の位置に戻る。初期状態の位置に戻った時に、主軸の逆転を止めて 心押し軸を戻し、ねじ切り処理を終了する。

【００１２】 また、雌ねじを形成する場合には、工具保持部材の先端でダイスの外径程度の 支持部を備えた雌ねじを用いてもよく、また、上記記載のように補助保持部材を 追加する構成としてもよい。

【００１３】 このように、以上の構成によると、主軸の正回転及び逆回転のみの力で、所望 の長さに亘って雄ねじ及び雌ねじを切ることができる。そして、そのねじ切りの 際には、バイトによるねじ切り加工のような剪断力がワークに作用しない。

【００１４】

【考案の実施の形態】

以下、図示実施形態により、本考案を説明する。 図１乃至図５は本考案に係る旋盤用ねじ加工治具の一実施形態を示したもので 、図１は一実施形態の旋盤用ねじ加工治具１の分解斜視図、図２は同旋盤用ねじ 加工治具１によって雄ねじのねじ切り加工を開始する時の状態を示す縦断面図、 図３は図２におけるＡ−Ａ線に沿う断面図、図４は同旋盤用ねじ加工治具１によ って雄ねじのねじ切り加工中の状態を示す縦断面図、図５は同旋盤用ねじ加工治 具１の雌ねじを切るときの構成を示す分解斜視図である。

【００１５】 この一実施形態の旋盤用ねじ加工治具１は、旋盤の心押し軸の先端部に固定装 備されるガイド部材３と、前記心押し軸の中心軸４上を主軸台のチャック５に保 持されたワーク６に向かって進退自在でかつ中心軸４回りには回転不可にガイド 部材３に支持される工具保持部材８とを備えた構成を成している。

【００１６】 ガイド部材３は、旋盤の心押し軸に同軸状に固定される軸部１０と、該軸部１ ０の先端側から延出した円筒部１１とを備えた構成である。そして、円筒部１１ の周壁には、円筒の中心軸に沿って延在するスリット１２が貫通形成されている 。また、円筒部１１の先端面には、半円弧状の切り欠き１３が形成されている。 この切り欠き１３は、スリット１２の延長線上に位置している。さらに、円筒部 １１の基端側には、筒の内外を連通する貫通孔１４が装備されている。

【００１７】 ワーク６は、雄ねじ又は雌ねじが形成される棒状部材である。 工具保持部材８は、中心軸４に沿って進退自在にガイド部材３に支持され、中 心軸上にワーク６が挿通可能な中空部を有した円筒体で、外径が円筒部１１内部 に摺動自在に嵌合するように設定されている。 また、該工具保持部材８の周壁には、円筒部１１のスリット１２に拘束される 突出部材１９が雄ねじ構成により螺着する雌ねじ部２０が装備されている。突出 部材１９は、頭部側がスリット１２内に突出することで、円筒部１１と主保持部 材１６との周方向への相対変位を規制し、工具保持部材８がガイド部材３に対し て中心軸４方向にのみ変位可能にする。

【００１８】 また、工具保持部材８の基端側の外周面には、円筒部１１の貫通孔１４に連絡 するＶ字形の凹部２２が形成されている。この凹部２２は、図３に示すように、 貫通孔１４が工具保持部材８の周壁によって塞がれることを防止する。工具保持 部材８が円筒部１１内に最大限に引っ込んだ状態のときでも、凹部２２によって 、円筒部１１の内外が連通した状態に保たれ、円筒部１１内に閉じこめられた空 気によって工具保持部材８の摺動動作が阻害されることがなくなる。

【００１９】 工具保持部材８の先端部外周には、該工具保持部材８が最大限に円筒部１１内 に引っ込んだ時に、円筒部１１の先端面に当接して、それ以上円筒部１１内に入 ることを規制する鍔２３が装備されている。 また、ワーク６側に位置する工具保持部材８の先端面には、市販の雄ねじ切り 用のダイス２５を固定支持する工具嵌合部であるダイス嵌合部２６が装備されて いる。そして、このダイス嵌合部２６の外周部には、該ダイス嵌合部２６に嵌合 装着されたダイス２５を回り止めするピン２８を打ち込むための係止孔２９が形 成されている。

【００２０】 ここで、工具保持部材８の先端部には着脱可能な補助保持部材１８を配置する ことができる。 この補助保持部材１８は、工具保持部材８のダイス嵌合部２６に固定支持可能 な大径の軸部１８ａと、該軸部１８ａの後端側に延出して工具保持部材８の中空 部内に突出する小径の軸部１８ｂとを一体形成した構造で、中心部には、雌ねじ 切り用のねじタップ３０を固定する工具嵌合部であるタップ嵌合部３２が装備さ れている。このねじタップ３０のカッティング側先端部の形状としては、ねじ切 りの初期段階の導入をスムーズにするため、数ピッチ分の円錐傾斜部が設けられ ており、その先端部はカットされた形状で、他の部分は同一外径で構成されてい る。

【００２１】 タップ嵌合部３２は、ねじタップ３０の４角形断面の柄の部分３０ａが挿通可 能な孔で、補助保持部材１８の中心軸線上に貫通形成されている。そして、補助 保持部材１８の大径の軸部１８ａの外周には、ダイス２５と同様に、工具保持部 材８に打ち込まれたピン２８によってダイス嵌合部２６に回り止めされる係止孔 ３４が設けられている。さらに、補助保持部材１８の小径の軸部１８ｂの外周に は、タップ嵌合部３２に挿入されたねじタップ３０を回り止めする止めねじ３６ を装着するねじ孔３７が装備されている。

【００２２】 そして、以上の一実施形態の旋盤用ねじ加工治具１では、例えば雄ねじを形成 する場合は、図２に示すように、ガイド部材３に嵌合させた工具保持部材８の先 端に雄ねじ切り用のダイス２５を装着しておき、心押し軸を送り出して、ダイス ２５がワーク６の先端面に所定の圧力で当接した状態で心押し軸を固定する。こ の時、実際の旋盤では、ダイス２５がワーク６の先端面に接触する寸前（１ｍｍ 程度手前）で心押し軸の送り出しを停止し、惰性によってダイス２５とワーク６ との所定の接触圧力を得る。 この初期状態では、工具保持部材８は、ワーク６との押圧力によって、ガイド 部材３側に最大限に引っ込んだ状態にある。

【００２３】 そして、旋盤の主軸を正回転させると、ダイス２５は工具保持部材８を介して 回転不可にガイド部材３に保持されているため、初期状態の時に掛けていた押圧 力により、ダイス２５によるねじ切りが始まる。ここで、ガイド部材３は常に初 期状態位置を維持しているが、ねじ切り動作の進行に応じて、図４に示すように 、ダイス２５は工具保持部材８と一体にワーク６上を螺進し、このような回転力 のみで正確なピッチのねじ切りが実行される。 次ぎに、ダイス２５がワーク６上を必要な長さだけ螺進したら、主軸の正回転 を止め、主軸を逆回転させる。すると、ダイス２５はそれまでに切った雄ねじ上 を工具保持部材８と一体に後退して初期状態の位置に戻る。初期状態の位置に戻 った時点で、主軸の逆転を止めて心押し軸を戻し、ねじ切り処理を終了する。

【００２４】 雌ねじを形成する場合は、図５に示すように、工具保持部材８の先端のダイス 嵌合部２６に補助保持部材１８を装着し、該補助保持部材１８にねじタップ３０ を装備して、同様の操作を行えばよい。 なお、特に有底穴に雌ねじを形成する場合に、ねじ切り済み部分の長さが分か りにくく、ねじ切り量も一定しない。そこで、図５に示すように、ねじタップ３ ０周りの点線で示した位置に管状の制限部材４０を被せ、刃の部分を所望の長さ だけ露出するようにし、それ以上はカットできないようにする。この制限部材４ ０はアルミ、真鍮、樹脂等の材質によりねじ式に形成して、ねじタップ３０に取 り付ける構成とすることができる。又、この制限部材４０は樹脂等の材料でタッ プ径より小さめに形成し、弾性嵌合によって取り付けを行う構成とすることもで きる。

【００２５】 以上の構成によると、雄ねじを切る場合、主軸の正回転及び逆回転のみで、所 望の長さに亘って実行することができる。そして、そのねじ切りの際には、バイ トによるねじ切り加工のような剪断力がワーク６に作用しないため、形成するね じの呼び径が小さく、また長尺の場合でも、ワーク６に撓みや折れが発生するこ とがなく、簡単に、かつ高精度に雄ねじを形成することができる。 つまり、上記実施形態の旋盤用ねじ加工治具１では、雄ねじを形成する場合に は、工具保持部材８にダイス２５を直接固定すればよく、また、雌ねじを形成す る場合には、工具保持部材８の先端に補助保持部材１８を追加すればよい。

【００２６】 高精度のねじ切りを可能にするには、ガイド部材３に対して工具保持部材８が 滑らかに進退自在なように、これらガイド部材３と工具保持部材８との摺動面を 高精度に仕上げなければならない。そのため、長尺の摺動面を持つ工具保持部材 ８を、雄ねじ形成用と雌ねじ形成用とで別個に用意するようでは、治具が高価に なってしまう。しかし、以上のように、工具保持部材８がガイド部材３に対して 摺動する工具保持部材８と、該工具保持部材８の先端面に着脱可能な補助保持部 材１８とで構成すれば、長尺の摺動面を持つ工具保持部材８を、雄ねじの形成と 雌ねじの形成の双方に共用することができるため、高精度の加工が必要となる部 品を最小限に抑えることができ、治具のコストを安価にすることができる。

【００２７】 なお、雌ねじ加工しか必要ない場合には、工具保持部材８を、工具保持部材８ と補助保持部材１８とを一体化した単一部材に形成してもよい。

【００２８】

【考案の効果】

以上のように、本考案の旋盤用ねじ加工治具によれば、例えば雄ねじを形成す る場合は雄ねじ切り用のダイスを、そして、雌ねじを形成する場合には雌ねじ切 り用のねじタップを工具保持部材の先端に装着しておき、心押し軸を送り出して 、前記ダイスまたはねじタップがワークの先端面に所定の圧力で当接した状態で 、心押し軸を固定する。そして、旋盤の主軸を正回転させると、この回転力のみ で、ダイスまたはねじタップが工具保持部材と一体にワーク上を螺進してねじ切 りが進行する。 即ち、本考案の旋盤用ねじ加工治具では、主軸の正回転及び逆回転のみで、所 望の長さに亘って雄ねじを切ることができ、ねじ切り時に、主軸方向及び垂直方 向の押圧力をなくすことができる。つまり、ねじ切りの際には、バイトによるね じ切り加工のような剪断力がワークに作用しないため、形成するねじの呼び径が 小さく、また長尺の場合でも、ワークに撓みや折れが発生することがなく、簡単 に、かつ高精度に雄ねじや雌ねじを形成することができる。

【００２９】

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る旋盤用ねじ加工治具の一実施形態
の分解斜視図である。

【図２】本考案の一実施形態の旋盤用ねじ加工治具によ
って雄ねじのねじ切り加工を開始する時の状態を示す縦
断面図である。

【図３】図２におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図４】本考案の一実施形態の旋盤用ねじ加工治具によ
って雄ねじのねじ切り加工中の状態を示す縦断面図であ
る。

【図５】本考案の一実施形態の旋盤用ねじ加工治具によ
って雌ねじを切るときの構成を示す分解斜視図である。

【符号の説明】

１ 旋盤用ねじ加工治具 ３ ガイド部材 ４ 中心軸 ６ ワーク ８ 工具保持部材 １１ 円筒部 １８ 補助保持部材 ２５ ダイス ２６ ダイス嵌合部（工具嵌合部） ３０ ねじタップ ３２ タップ嵌合部（工具嵌合部） ４０ 制限部材

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 旋盤の心押し軸の先端部に固定装備され
   るガイド部材と、 前記旋盤の主軸台のチャックに保持されたワークに向か
   って前記心押し軸の中心軸上を進退自在でかつ該中心軸
   回りには回転不可に前記ガイド部材に支持される工具保
   持部材とを備え、 前記工具保持部材がワーク側に位置する先端面にねじ切
   り用の工具を固定支持する工具嵌合部を備え、 ねじ切り動作時で前記ワークとねじ切り用の工具との接
   触後に、前記ガイド部材と前記チャックの位置を維持
   し、ねじ切り回転力のみで前記ガイド部材を引出してね
   じ切りを実行することを特徴とした旋盤用ねじ加工治
   具。
2. 【請求項２】 前記ガイド部材が前記中心軸方向のスリ
   ットを有し、該スリットに拘束される突出部材を前記工
   具保持部材に備えることによって、該工具保持部材の前
   記ガイド部材内移動範囲が与えられることを特徴とした
   請求項１に記載の旋盤用ねじ加工治具。
3. 【請求項３】 前記工具保持部材の前記工具嵌合部に雄
   ねじ切り用のダイスが固定支持されることを特徴とした
   請求項１又は２に記載の旋盤用ねじ加工治具。
4. 【請求項４】 前記工具保持部材がその工具嵌合部で、
   中心部に雌ねじ切り用のねじタップを固定できる補助保
   持部材を保持可能であることを特徴とした請求項１〜３
   の内１つに記載の旋盤用ねじ加工治具。