JP3710360B2 - スパイラルタップおよびその製造方法 - Google Patents
スパイラルタップおよびその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3710360B2 JP3710360B2 JP2000174903A JP2000174903A JP3710360B2 JP 3710360 B2 JP3710360 B2 JP 3710360B2 JP 2000174903 A JP2000174903 A JP 2000174903A JP 2000174903 A JP2000174903 A JP 2000174903A JP 3710360 B2 JP3710360 B2 JP 3710360B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- groove
- grinding
- cutting edge
- biting
- complete
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
- Drilling Tools (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はスパイラルタップおよびその製造方法に係り、特に、折損や刃欠けを抑制して工具寿命を向上させる技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
外周部に雄ねじが設けられるとともに、その雄ねじを分断するように軸方向に設けられた溝に沿って切れ刃が形成されているタップが広く知られている。このようなタップは、ねじ山の高さが略一定の完全山部と、その完全山部から先端側へ向かうに従って徐々に小径になる食付き部とを備えており、リード送りされることにより食付き部側から下穴内に食い込み、主として食付き部の切れ刃で雌ねじが切削加工されるとともに、完全山部はリード送りのガイドとして作用する。また、止り穴用のものは、例えば特許第２８１３１７３号公報に記載されているように、雄ねじのねじれ方向と同じ方向へねじれたねじれ溝が設けられ、食付き部で発生した切り屑がシャンク側へ排出されるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このようなねじれ溝が設けられたスパイラルタップは、溝幅が広い方が切り屑の排出性が高くなるが、溝幅が広くなると一般に溝の曲率半径が大きくなるため、切り屑のカールが大きく（巻き難く）なり、噛み込み易くなって刃欠けなどを生じ易くなる。また、ねじれ溝は一定の溝幅で設けられており、切れ刃と反対のヒール側の開口端縁も同じリードでねじれているため、逆転時に切り屑の噛込みなどでヒールが欠け易い。また、ねじれ溝が全長に亘ってねじれているため、冷却潤滑油剤が食付き部に達するまでの距離が長く、十分な潤滑作用が得られなくて切れ刃が摩耗し易い場合がある。
【０００４】
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、切り屑をシャンク側へ排出するスパイラルタップにおいて、切り屑詰まりや噛込みなどによる折損や欠けを抑制して工具寿命を向上させることにある。
【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、第１発明は、外周部に雄ねじが設けられるとともに、その雄ねじを分断するように軸方向に設けられた溝に沿って切れ刃が形成されているタップにおいて、(a) 完全山部における前記溝のねじれ角は０°で、且つ一定の溝幅で形成されているが、(b) 食付き部における前記溝の前記切れ刃側の開口端縁のねじれ角は、前記雄ねじのねじれ方向を正として０°より大きく、且つその切れ刃と反対のヒール側の開口端縁のねじれ角は０°で、工具先端側へ向かうに従って溝幅が狭くなっているとともに、溝底の曲率半径が前記完全山部よりも小さいことを特徴とする。
【０００６】
第２発明は、第１発明のスパイラルタップにおいて、(a) 前記食付き部における前記溝の前記切れ刃側の開口端縁のねじれ角は２５°〜５０°の範囲内で、(b) 前記食付き部における前記切れ刃の軸心に対して直角な断面のすくい角θ1 は０°〜１０°の範囲内で、前記完全山部におけるその切れ刃の軸心に対して直角な断面のすくい角θ2 は、そのすくい角θ1 よりも１０°以上小さく、(c) 前記雄ねじの外径をＤとした時、溝底径は０．２Ｄ〜０．５Ｄの範囲内であることを特徴とする。
【０００７】
第３発明は、第１発明または第２発明のスパイラルタップの製造方法であって、(a) 円板形状の研削砥石を、その回転中心線が前記食付き部に形成すべき前記溝の前記切れ刃側の開口端縁に対して略垂直になる一定の姿勢に維持したまま、(a-1) タップ素材を、前記食付き部における前記溝の前記切れ刃側の開口端縁のねじれ角に対応して軸心まわりに回転させつつ軸方向へ相対移動させることにより、該研削砥石の外周面を主体として該食付き部に前記溝を研削加工する食付き部研削工程と、(a-2) その食付き部研削工程の前または後に、前記タップ素材を軸心まわりに回転させることなく軸方向へ相対移動させることにより、前記研削砥石の一方の側面を主体としてその完全山部に前記溝を研削加工するとともに、前記食付き部の溝のヒール側部分を研削加工する完全山部研削工程と、を実施することを特徴とする。
【０００９】
【発明の効果】
第１発明のスパイラルタップにおいては、完全山部では溝のねじれ角が０°で且つ一定の溝幅で形成されているが、食付き部では切れ刃側の開口端縁のねじれ角が雄ねじのねじれ方向を正として０°より大きく、且つヒール側の開口端縁のねじれ角が０°で、工具先端側へ向かうに従って溝幅が狭くなっているため、食付き部で発生した切り屑はシャンク側へ排出される。
【００１０】
ここで、完全山部では溝幅が広いため、切り屑が良好に排出されて切り屑詰まりによる折損が抑制されるとともに、溝幅が広くなると一般に切れ刃のすくい角は小さくなるため、切り屑の噛込みなどに起因する切れ刃の欠けが抑制される。完全山部は、主としてリード送りのガイドとして機能し、切削作用は必要ないため、切れ刃のすくい角が例えば負であっても差し支えないのである。但し、第１完全山の切れ刃は、食付き部の切れ刃と同様に構成される。
【００１１】
また、完全山部では溝のねじれ角が０°であるため、切り屑の噛込みによる刃欠けが更に効果的に抑制されるとともに、切れ刃と反対のヒール側の開口端縁のねじれ角も０°であるため、逆転時に切り屑の噛込みなどに起因するヒールの欠けも抑制される。更に、完全山部における溝のねじれ角が０°であると、冷却潤滑油剤が食付き部に達するまでの距離が短くなるため、食付き部の切れ刃が良好に潤滑されて摩耗が抑制され、寿命が向上する。
【００１２】
一方、食付き部では、切れ刃側の開口端縁のねじれ角が０°より大きくされて溝幅が狭くなっているとともに、溝底の曲率半径が完全山部よりも小さくされているため、軸心に対して直角な断面における切れ刃のすくい角が大きくなって良好な切削作用が得られるとともに、切り屑が良好にカールさせられて食付き部や完全山部における切り屑の噛込みが抑制される。切れ刃と反対のヒール側の開口端縁のねじれ角は完全山部と同様に０°であるため、逆転時に切り屑の噛込みなどに起因するヒールの欠けが抑制される。
【００１３】
また、食付き部では、溝幅が狭くなるのに対応してランドの幅が広くなるため、完全山部が螺合する前の食付き初期からリード送りの自己案内作用が良好に得られるようになり、雌ねじの加工精度が向上するとともに、完全山部ではランドの幅が狭いため摩擦が軽減される。
【００１４】
第２発明は、上記溝のねじれ角や切れ刃のすくい角、溝底径を具体的に規定したもので、上記第１発明の効果を良好に享受できる。
【００１５】
第３発明は、第１発明、第２発明のスパイラルタップを好適に製造できる製造方法に関するもので、研削砥石の姿勢を一定に維持したまま、食付き部に溝を研削加工する食付き部研削工程および完全山部に溝を研削加工する完全山部研削工程が行われるため、それ等の研削工程を連続して行うことが可能で、ねじれ角が変化している一連の溝を簡単に加工できる。また、食付き部研削工程では研削砥石の外周面を主体として研削加工が行われ、完全山部研削工程では研削砥石の一方の側面を主体として研削加工が行われるため、溝の断面形状が変化し、完全山部研削工程で研削加工される完全山部の溝の溝幅が、食付き部研削工程で研削加工される食付き部の溝の溝幅よりも大きくなり、ねじれ角と共に溝幅が変化している第１発明、第２発明のスパイラルタップを好適に製造できる。第１発明、第２発明のスパイラルタップは、食付き部の切れ刃側ではねじれ角が大きく、切れ刃と反対のヒール側のねじれ角は０°であるが、研削砥石は食付き部の溝の切れ刃側の開口端縁に対応して傾斜させられているため、食付き部の溝のヒール側が完全山部研削工程で研削加工される。
【００１６】
また、完全山部における溝のねじれ角が０°で、完全山部研削工程ではタップ素材を軸心まわりに回転させることなく軸方向へ相対移動させれば良く、スパイラルタップを一層簡単に製造できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明のスパイラルタップは、止り穴に雌ねじを切削加工する場合に好適に用いられるが、通り穴に雌ねじを加工する場合にも利用できる。タップの材質は、超硬合金や高速度工具鋼が好適に用いられるが、その他の工具材料を採用することもできる。
【００１８】
溝数が増えるとチップルーム（溝の断面積）が小さくなるため、溝数が２の２枚刃のスパイラルタップが好適に採用されるが、例えば加工すべき雌ねじの径寸方が６ｍｍより大きい場合など、３枚刃以上のスパイラルタップに適用することも可能である。
【００２０】
第２発明のねじれ角やすくい角、溝底径の要件は、あくまでも好適な一実施態様で、第１発明の実施に際しては、第２発明の要件から外れていても良いし、第２発明の一部の要件だけを満たすものでも良い。基本的には、工具の材質や被削材の材質、雌ねじの諸元などに応じて適宜設定される。また、食付き部におけるねじれ角の要件を満たす溝が、完全山部に僅か（ねじ山の数ピッチ分）に侵入していても差し支えない。
【００２１】
第３発明は、第１発明や第２発明のスパイラルタップを好適に製造できる製造方法の一例で、完全山部と食付き部とで異なる工具を用いて溝加工を行うなど、その他の製造方法で第１発明、第２発明のスパイラルタップを製造することも可能であり、完全山部における溝底形状を軸心と略平行な平坦面にすることもできる。
【００２２】
第３発明では、円板形状の研削砥石の回転中心線が食付き部における溝の切れ刃側の開口端縁に対して略垂直になる姿勢で配置され、溝の切れ刃側の開口端縁に対して完全に垂直であれば、食付き部には研削砥石の外周部の断面と同一の断面形状の溝が加工される一方、多少傾斜している場合は研削砥石の干渉切削で外周部の断面よりも大きな断面形状の溝が加工される。「溝の切れ刃側の開口端縁に対して略垂直な姿勢」は、完全山部研削工程よりも食付き部研削工程の方が狭い溝幅で研削加工が行われることを意図するもので、溝の切れ刃側の開口端縁に対して垂直な方向から例えば±１０°程度ずれていても差し支えない。
【００２３】
第３発明の食付き部研削工程および完全山部研削工程は、研削砥石をタップ素材に切り込ませたまま連続して行うことが望ましいが、必要に応じて一旦研削砥石をタップ素材から離間させて研削作業を中断することも可能である。
【００２４】
第３発明は、例えば(a) 円板形状の研削砥石の回転中心線が前記食付き部に形成すべき前記溝の切れ刃側の開口端縁に対して略垂直になる一定の姿勢で前記タップ素材の先端側に保持して、そのタップ素材を、その食付き部におけるその溝の切れ刃側の開口端縁のねじれ角に対応して軸心まわりに回転させつつ軸方向の先端側へ相対移動させることにより、その研削砥石の外周面を主体としてその食付き部に前記溝を研削加工する食付き部研削工程と、(b) その食付き部研削工程における前記研削砥石の姿勢を維持しつつ、前記タップ素材を、前記完全山部における前記溝のねじれ角（０°）に対応して軸心まわりに回転させることなく軸方向の先端側へ更に相対移動させることにより、その研削砥石の一方の側面を主体としてその完全山部に前記溝を研削加工するとともに、前記食付き部の溝のヒール側部分を研削加工する完全山部研削工程と、を有して構成される。
【００２５】
また、(a) 円板形状の研削砥石の回転中心線が前記食付き部に形成すべき前記溝の切れ刃側の開口端縁に対して略垂直になる姿勢で、その研削砥石の外周部がタップ素材の完全山部のシャンク側部分に所定寸法だけ切り込む研削位置まで接近させる切込み工程と、(b) その切込み工程における前記研削砥石の姿勢を維持しつつ、前記タップ素材を、前記完全山部における前記溝のねじれ角（０°）に対応して軸心まわりに回転させることなく軸方向のシャンク側へ相対移動させることにより、その研削砥石の一方の側面を主体としてその完全山部に前記溝を研削加工するとともに、前記食付き部の溝のヒール側部分を研削加工する完全山部研削工程と、(c) その完全山部研削工程における前記研削砥石の姿勢を維持しつつ、前記タップ素材を、前記食付き部における前記溝の切れ刃側の開口端縁のねじれ角に対応して軸心まわりに回転させつつ軸方向のシャンク側へ更に相対移動させることにより、その研削砥石の外周面を主体としてその食付き部に前記溝を研削加工する食付き部研削工程と、を有して溝加工を行うこともできる。
【００２６】
食付き部研削工程および完全山部研削工程は、一定の溝深さで溝加工を行うようにしても良いが、完全山部研削工程では溝幅が広くなるため、食付き部研削工程に比較して研削砥石を若干離間させて溝深さを浅くすることも可能である。また、完全山部研削工程では、シャンク側程溝底径が大きくなるように、研削砥石を徐々にタップ素材に対して離間または接近させることにより、折損強度を向上させることができる。
【００２７】
第３発明のタップ素材は、雄ねじが予め設けられているものでも良く、その場合は溝を研削加工した後に雄ねじのねじ山に所定の逃げを設けるようにすれば良いが、雄ねじを設ける前の円柱形状の工具材料（タップ素材）を用いて溝加工を行い、その後にねじ山を設けるようにしても良い。
【００２９】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例である２枚刃のスパイラルタップ１０を説明する図で、(a) は軸心と直角方向から見た平面図、(b) は(a) におけるＢ−Ｂ断面図、(c) は(a) におけるＣ−Ｃ断面図である。このスパイラルタップ１０は、右ねじの雌ねじを切削加工するためのもので、高速度工具鋼または超硬合金にて構成されており、加工すべき雌ねじに対応する雄ねじが外周部に設けられたねじ部１２、および円柱形状のシャンク１４を軸方向に一体に備えている。ねじ部１２は、ねじ山の高さが一定の完全山部１６と、その完全山部１６から工具先端側へ向かうに従って小径になる食付き部１８とを備えているとともに、軸心に対して対称的に軸方向に一対の溝２０が設けられ、その溝２０に沿って切れ刃２２が形成されている。
【００３０】
溝２０のうち完全山部１６に位置する溝部２０ａは、ねじれ角が０°すなわち軸心と平行なストレート溝で溝幅が大きく、食付き部１８に位置する溝部２０ｂは、切れ刃２２と反対のヒール２４側の開口端縁は完全山部１６と同じく軸心と平行であるのに対し、切れ刃２２側の開口端縁のねじれ角は３０°〜４５°の範囲内（実施例では約４０°）でねじ部１２のねじ山のねじれ方向と同じ右まわり方向にねじれていて、工具先端側へ向かうに従って溝幅が狭くなっている。また、溝部２０ａ、２０ｂ共に溝底径は略一定（バックテーパ分だけ変化している）で、ねじ部１２の外径Ｄ（本実施例では６ｍｍ）に対して０．３Ｄ〜０．４Ｄの範囲内（実施例では約０．３６Ｄ＝２．１６ｍｍ）であり、食付き部１８における溝部２０ｂの溝底の曲率半径は小さくて切れ刃２２の軸心に対して直角な断面のすくい角θ1 は５°〜８°の範囲内である一方、完全山部１６における溝部２０ａの溝底の曲率半径は大きくて切れ刃２２の軸心に対して直角な断面のすくい角θ2 はすくい角θ1 よりも１０°以上小さい負（マイナス）の値である。但し、上記溝部２０ｂの切れ刃２２側の側壁は、完全山部１６のうち最も食付き部１８側に位置する第１完全山に達しており、その第１完全山の切れ刃２２のすくい角は、食付き部１８の切れ刃２２のすくい角θ1 と同じである。なお、図は必ずしも各部の寸法や角度を正確に表したものではない。
【００３１】
次に、上記のように完全山部１６と食付き部１８とでねじれ角が変化している溝２０の加工方法を説明する。
【００３２】
図２において、３０は円板形状の研削砥石で、外周部の断面は略円弧形状を成しているとともに幅寸法は食付き部１８の溝部２０ｂの幅寸法よりも狭く、中心線Ｓまわりに回転駆動されつつタップ素材３２に接近させられることにより、外周部分でタップ素材３２に対して研削加工を行う。タップ素材３２には予めねじ部１２が設けられており、研削砥石３０により溝２０を研削加工した後に、ねじ部１２のねじ山に逃げなどが設けられるが、ねじ部１２を設ける前の円柱形状の素材に溝２０を研削加工し、その後にねじ部１２を設けるようにしても良い。図２は、研削加工前の状態で、(a) は正面図、(b) は平面図であり、研削砥石３０は、(b) の平面視において、回転中心線Ｓが前記溝部２０ｂに対して略垂直になる姿勢、具体的には研削砥石３０の回転平面とタップ素材３２の軸心Ｏとの交差角度αが溝部２０ｂのねじれ角（約４０°）と略等しい角度（実施例では約４４°）になる姿勢で、タップ素材３２の先端側に配置されている。なお、以下の図３〜図５の(a) 、(b) も、それぞれ図２の(a) 、(b) に対応する。
【００３３】
そして、図２の状態から、図３に矢印Ｘで示すように研削砥石３０を移動させて、タップ素材３２の先端側の予め定められた研削位置まで接近させる。この研削位置は、タップ素材３２が軸方向の先端側へ相対移動させられることにより、研削砥石３０がタップ素材３２の外周部に切り込んで溝加工が行われる際の溝底径が約０．３６Ｄ＝２．１６ｍｍになるように定められている。
【００３４】
次に、上記研削位置に研削砥石３０を保持しつつ、前記タップ素材３２を、図４に示すように前記食付き部１８における溝部２０ｂのねじれ角（約４０°）に対応して軸心Ｏまわりに回転させつつ矢印Ｙで示すように軸方向へ移動させて、食付き部１８に研削加工を行う。その場合に、(b) の平面視において、研削砥石３０の回転平面とタップ素材３２の軸心Ｏとの交差角度αが溝部２０ｂのねじれ角と略等しいため、主として研削砥石３０の外周面で食付き部１８に研削加工が行われ、研削砥石３０の外周部の断面形状に対応して比較的曲率半径が小さい円弧形状の溝部２０ｂが形成される。この図４の工程は食付き部研削工程である。
【００３５】
続いて、上記食付き部研削工程における研削砥石３０の姿勢を維持したまま、タップ素材３２を、図５に示すように前記完全山部１６における溝部２０ａのねじれ角（＝０°）に対応して、軸心まわりに回転させることなく矢印Ｙで示すように軸方向へのみ更に直線移動させて研削加工を行う。この場合には、(b) の平面視において、研削砥石３０の回転平面はタップ素材３２の軸心Ｏに対して交差角度α（約４４°）で傾斜しているため、主として研削砥石３０の一方の側面（図５(b) における右上側の側面）で完全山部１６に研削加工が行われ、前記溝部２０ｂよりも曲率半径が大きい溝部２０ａが軸方向に形成される。また、交差角度αにより、前記食付き部１８における切れ刃２２と反対のヒール２４側の部分にも研削加工が施され、ヒール２４側の開口端縁が軸心Ｏと平行になる。この図５の工程は完全山部研削工程である。なお、この完全山部研削工程では、研削砥石３０を前記研削位置に保持して溝底径が一定の溝部２０ａを設けるようにしても良いが、研削砥石３０を徐々に上方へ離間させてシャンク１４側程溝底径が大きくなる溝底勾配（例えば１／６０程度）を設けることにより、折損強度を向上させることもできる。
【００３６】
以上の各工程により一方の溝２０が研削加工され、その後、タップ素材３２を軸心Ｏまわりに１８０°回転させて、同様の研削加工を行うことにより他方の溝２０を形成する。また、更にねじ部１２のねじ山に逃げを研削加工したり、必要に応じて所定の仕上げ研削などを行うことにより、目的とするスパイラルタップ１０が製造される。
【００３７】
このようなスパイラルタップ１０は、予め下穴が設けられた銅やアルミニウムなどの被削材に対してリード送りされることにより、食付き部１８側から下穴内に食い込み、主として食付き部１８の切れ刃２２で雌ねじが切削加工されるとともに、完全山部１６はリード送りのガイドとして作用する。その場合に、食付き部１８の切れ刃２２は、雄ねじのねじれ方向と同じ右まわり方向へ４０°程度のねじれ角でねじれているため、その食付き部１８で発生した切り屑はシャンク１４側へ排出され、止り穴に対するねじ立て加工に好適に用いられる。
【００３８】
ここで、本実施例のスパイラルタップ１０は、完全山部１６の溝部２０ａの溝幅が広いため、切り屑がシャンク１４側へ良好に排出されて切り屑詰まりによる折損が抑制されるとともに、完全山部１６における切れ刃２２のすくい角θ2 は第１完全山を除いて負であるため、切り屑の噛込みなどに起因する切れ刃２２の欠けが抑制される。完全山部１６は、主としてリード送りのガイドとして機能し、第１完全山を除いて切削作用は必要ないため、切れ刃２２のすくい角θ2 が負であっても差し支えない。
【００３９】
また、完全山部１６における溝部２０ａのねじれ角は０°であるため、切り屑の噛込みによる刃欠けが更に効果的に抑制されるとともに、切れ刃２２と反対のヒール２４側の開口端縁のねじれ角も０°であるため、逆転時に切り屑の噛込みなどに起因するヒール２４の欠けも抑制される。更に、完全山部１６における溝部２０ａはストレートであるため、冷却潤滑油剤が食付き部１８に達するまでの距離が短く、食付き部１８の切れ刃２２が良好に潤滑されて摩耗が抑制され、寿命が向上する。
【００４０】
一方、食付き部１８では、切れ刃２２側の開口端縁のねじれ角が約４０°とされ、溝部２０ｂの幅寸法が狭くなっているとともに溝底の曲率半径が小さく、切れ刃２２のすくい角θ1 が５°〜８°程度と大きいため、良好な切削作用が得られるとともに、切り屑が良好にカールさせられて食付き部１８や完全山部１６における切り屑の噛込みが抑制される。切れ刃２２と反対のヒール２４側の開口端縁のねじれ角は完全山部１６と同様にストレートであるため、逆転時に切り屑の噛込みなどに起因するヒール２４の欠けが抑制される。
【００４１】
また、食付き部１８では、溝部２０ｂの溝幅が狭くなるのに対応してランドの幅が広くなるため、完全山部１６が雌ねじに螺合する前の食付き初期からリード送りの自己案内作用が良好に得られるようになり、雌ねじの加工精度が向上するとともに、完全山部１６ではランドの幅が狭いため摩擦が軽減される。
【００４２】
また、図２〜図５の溝加工方法では、研削砥石３０の姿勢を一定に維持したまま、食付き部１８に所定のねじれ角の溝部２０ｂを研削加工する食付き部研削工程と、完全山部１６にストレートの溝部２０ａを研削加工する完全山部研削工程とが連続して行われるため、ねじれ角が変化している一連の溝２０を簡単に加工できる。食付き部研削工程では研削砥石３０の外周面を主体として研削加工が行われ、完全山部研削工程では研削砥石３０の一方の側面を主体として研削加工が行われるため、溝２０の断面形状が変化し、完全山部研削工程で研削加工される完全山部１６の溝部２０ａの溝幅が、食付き部研削工程で研削加工される食付き部１８の溝部２０ｂの溝幅よりも大きくなり、ねじれ角と共に溝幅が変化している一対の溝２０を有するスパイラルタップ１０を好適に製造できる。
【００４３】
なお、上例では２枚刃のスパイラルタップ１０について説明したが、図６に示すように３本の溝４０が設けられて３枚の切れ刃４２が形成された３枚刃のスパイラルタップにも本発明は適用され得る。図６の(a) 、(b) はそれぞれ図１の(b) 、(c) に対応する図で、(a) の食付き部における溝４０の切れ刃４２側の開口端縁は所定のねじれ角でねじ山と同じ方向へねじれており、(b) の完全山部における溝４０はストレートである。
【００４４】
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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であるスパイラルタップを示す図で、(a) は軸心と直角な方向から見た平面図、(b) は(a) におけるＢ−Ｂ断面図、(c) は(a) におけるＣ−Ｃ断面図である。
【図２】図１のスパイラルタップの溝加工を説明する図で、研削加工前の研削砥石とタップ素材との位置関係を示す図である。
【図３】研削砥石をタップ素材の先端側の研削位置まで接近させた状態を示す図である。
【図４】タップ素材を軸心まわりに回転させつつ軸方向へ移動させて食付き部にねじれ溝を加工する食付き部研削工程を示す図である。
【図５】タップ素材を回転させることなく軸方向へ移動させて完全山部にストレート溝を加工する完全山部研削工程を示す図である。
【図６】本発明の他の実施例を示す図で、(a) 、(b) はそれぞれ図１の(b) 、(c) に対応する図である。
【符号の説明】
１０：スパイラルタップ １６：完全山部 １８：食付き部 ２０、４０：溝 ２２、４２：切れ刃 ３０：研削砥石 ３２：タップ素材 Ｏ：タップ素材の軸心 Ｓ：研削砥石の回転中心線
【発明の属する技術分野】
本発明はスパイラルタップおよびその製造方法に係り、特に、折損や刃欠けを抑制して工具寿命を向上させる技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
外周部に雄ねじが設けられるとともに、その雄ねじを分断するように軸方向に設けられた溝に沿って切れ刃が形成されているタップが広く知られている。このようなタップは、ねじ山の高さが略一定の完全山部と、その完全山部から先端側へ向かうに従って徐々に小径になる食付き部とを備えており、リード送りされることにより食付き部側から下穴内に食い込み、主として食付き部の切れ刃で雌ねじが切削加工されるとともに、完全山部はリード送りのガイドとして作用する。また、止り穴用のものは、例えば特許第２８１３１７３号公報に記載されているように、雄ねじのねじれ方向と同じ方向へねじれたねじれ溝が設けられ、食付き部で発生した切り屑がシャンク側へ排出されるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このようなねじれ溝が設けられたスパイラルタップは、溝幅が広い方が切り屑の排出性が高くなるが、溝幅が広くなると一般に溝の曲率半径が大きくなるため、切り屑のカールが大きく（巻き難く）なり、噛み込み易くなって刃欠けなどを生じ易くなる。また、ねじれ溝は一定の溝幅で設けられており、切れ刃と反対のヒール側の開口端縁も同じリードでねじれているため、逆転時に切り屑の噛込みなどでヒールが欠け易い。また、ねじれ溝が全長に亘ってねじれているため、冷却潤滑油剤が食付き部に達するまでの距離が長く、十分な潤滑作用が得られなくて切れ刃が摩耗し易い場合がある。
【０００４】
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、切り屑をシャンク側へ排出するスパイラルタップにおいて、切り屑詰まりや噛込みなどによる折損や欠けを抑制して工具寿命を向上させることにある。
【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、第１発明は、外周部に雄ねじが設けられるとともに、その雄ねじを分断するように軸方向に設けられた溝に沿って切れ刃が形成されているタップにおいて、(a) 完全山部における前記溝のねじれ角は０°で、且つ一定の溝幅で形成されているが、(b) 食付き部における前記溝の前記切れ刃側の開口端縁のねじれ角は、前記雄ねじのねじれ方向を正として０°より大きく、且つその切れ刃と反対のヒール側の開口端縁のねじれ角は０°で、工具先端側へ向かうに従って溝幅が狭くなっているとともに、溝底の曲率半径が前記完全山部よりも小さいことを特徴とする。
【０００６】
第２発明は、第１発明のスパイラルタップにおいて、(a) 前記食付き部における前記溝の前記切れ刃側の開口端縁のねじれ角は２５°〜５０°の範囲内で、(b) 前記食付き部における前記切れ刃の軸心に対して直角な断面のすくい角θ1 は０°〜１０°の範囲内で、前記完全山部におけるその切れ刃の軸心に対して直角な断面のすくい角θ2 は、そのすくい角θ1 よりも１０°以上小さく、(c) 前記雄ねじの外径をＤとした時、溝底径は０．２Ｄ〜０．５Ｄの範囲内であることを特徴とする。
【０００７】
第３発明は、第１発明または第２発明のスパイラルタップの製造方法であって、(a) 円板形状の研削砥石を、その回転中心線が前記食付き部に形成すべき前記溝の前記切れ刃側の開口端縁に対して略垂直になる一定の姿勢に維持したまま、(a-1) タップ素材を、前記食付き部における前記溝の前記切れ刃側の開口端縁のねじれ角に対応して軸心まわりに回転させつつ軸方向へ相対移動させることにより、該研削砥石の外周面を主体として該食付き部に前記溝を研削加工する食付き部研削工程と、(a-2) その食付き部研削工程の前または後に、前記タップ素材を軸心まわりに回転させることなく軸方向へ相対移動させることにより、前記研削砥石の一方の側面を主体としてその完全山部に前記溝を研削加工するとともに、前記食付き部の溝のヒール側部分を研削加工する完全山部研削工程と、を実施することを特徴とする。
【０００９】
【発明の効果】
第１発明のスパイラルタップにおいては、完全山部では溝のねじれ角が０°で且つ一定の溝幅で形成されているが、食付き部では切れ刃側の開口端縁のねじれ角が雄ねじのねじれ方向を正として０°より大きく、且つヒール側の開口端縁のねじれ角が０°で、工具先端側へ向かうに従って溝幅が狭くなっているため、食付き部で発生した切り屑はシャンク側へ排出される。
【００１０】
ここで、完全山部では溝幅が広いため、切り屑が良好に排出されて切り屑詰まりによる折損が抑制されるとともに、溝幅が広くなると一般に切れ刃のすくい角は小さくなるため、切り屑の噛込みなどに起因する切れ刃の欠けが抑制される。完全山部は、主としてリード送りのガイドとして機能し、切削作用は必要ないため、切れ刃のすくい角が例えば負であっても差し支えないのである。但し、第１完全山の切れ刃は、食付き部の切れ刃と同様に構成される。
【００１１】
また、完全山部では溝のねじれ角が０°であるため、切り屑の噛込みによる刃欠けが更に効果的に抑制されるとともに、切れ刃と反対のヒール側の開口端縁のねじれ角も０°であるため、逆転時に切り屑の噛込みなどに起因するヒールの欠けも抑制される。更に、完全山部における溝のねじれ角が０°であると、冷却潤滑油剤が食付き部に達するまでの距離が短くなるため、食付き部の切れ刃が良好に潤滑されて摩耗が抑制され、寿命が向上する。
【００１２】
一方、食付き部では、切れ刃側の開口端縁のねじれ角が０°より大きくされて溝幅が狭くなっているとともに、溝底の曲率半径が完全山部よりも小さくされているため、軸心に対して直角な断面における切れ刃のすくい角が大きくなって良好な切削作用が得られるとともに、切り屑が良好にカールさせられて食付き部や完全山部における切り屑の噛込みが抑制される。切れ刃と反対のヒール側の開口端縁のねじれ角は完全山部と同様に０°であるため、逆転時に切り屑の噛込みなどに起因するヒールの欠けが抑制される。
【００１３】
また、食付き部では、溝幅が狭くなるのに対応してランドの幅が広くなるため、完全山部が螺合する前の食付き初期からリード送りの自己案内作用が良好に得られるようになり、雌ねじの加工精度が向上するとともに、完全山部ではランドの幅が狭いため摩擦が軽減される。
【００１４】
第２発明は、上記溝のねじれ角や切れ刃のすくい角、溝底径を具体的に規定したもので、上記第１発明の効果を良好に享受できる。
【００１５】
第３発明は、第１発明、第２発明のスパイラルタップを好適に製造できる製造方法に関するもので、研削砥石の姿勢を一定に維持したまま、食付き部に溝を研削加工する食付き部研削工程および完全山部に溝を研削加工する完全山部研削工程が行われるため、それ等の研削工程を連続して行うことが可能で、ねじれ角が変化している一連の溝を簡単に加工できる。また、食付き部研削工程では研削砥石の外周面を主体として研削加工が行われ、完全山部研削工程では研削砥石の一方の側面を主体として研削加工が行われるため、溝の断面形状が変化し、完全山部研削工程で研削加工される完全山部の溝の溝幅が、食付き部研削工程で研削加工される食付き部の溝の溝幅よりも大きくなり、ねじれ角と共に溝幅が変化している第１発明、第２発明のスパイラルタップを好適に製造できる。第１発明、第２発明のスパイラルタップは、食付き部の切れ刃側ではねじれ角が大きく、切れ刃と反対のヒール側のねじれ角は０°であるが、研削砥石は食付き部の溝の切れ刃側の開口端縁に対応して傾斜させられているため、食付き部の溝のヒール側が完全山部研削工程で研削加工される。
【００１６】
また、完全山部における溝のねじれ角が０°で、完全山部研削工程ではタップ素材を軸心まわりに回転させることなく軸方向へ相対移動させれば良く、スパイラルタップを一層簡単に製造できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明のスパイラルタップは、止り穴に雌ねじを切削加工する場合に好適に用いられるが、通り穴に雌ねじを加工する場合にも利用できる。タップの材質は、超硬合金や高速度工具鋼が好適に用いられるが、その他の工具材料を採用することもできる。
【００１８】
溝数が増えるとチップルーム（溝の断面積）が小さくなるため、溝数が２の２枚刃のスパイラルタップが好適に採用されるが、例えば加工すべき雌ねじの径寸方が６ｍｍより大きい場合など、３枚刃以上のスパイラルタップに適用することも可能である。
【００２０】
第２発明のねじれ角やすくい角、溝底径の要件は、あくまでも好適な一実施態様で、第１発明の実施に際しては、第２発明の要件から外れていても良いし、第２発明の一部の要件だけを満たすものでも良い。基本的には、工具の材質や被削材の材質、雌ねじの諸元などに応じて適宜設定される。また、食付き部におけるねじれ角の要件を満たす溝が、完全山部に僅か（ねじ山の数ピッチ分）に侵入していても差し支えない。
【００２１】
第３発明は、第１発明や第２発明のスパイラルタップを好適に製造できる製造方法の一例で、完全山部と食付き部とで異なる工具を用いて溝加工を行うなど、その他の製造方法で第１発明、第２発明のスパイラルタップを製造することも可能であり、完全山部における溝底形状を軸心と略平行な平坦面にすることもできる。
【００２２】
第３発明では、円板形状の研削砥石の回転中心線が食付き部における溝の切れ刃側の開口端縁に対して略垂直になる姿勢で配置され、溝の切れ刃側の開口端縁に対して完全に垂直であれば、食付き部には研削砥石の外周部の断面と同一の断面形状の溝が加工される一方、多少傾斜している場合は研削砥石の干渉切削で外周部の断面よりも大きな断面形状の溝が加工される。「溝の切れ刃側の開口端縁に対して略垂直な姿勢」は、完全山部研削工程よりも食付き部研削工程の方が狭い溝幅で研削加工が行われることを意図するもので、溝の切れ刃側の開口端縁に対して垂直な方向から例えば±１０°程度ずれていても差し支えない。
【００２３】
第３発明の食付き部研削工程および完全山部研削工程は、研削砥石をタップ素材に切り込ませたまま連続して行うことが望ましいが、必要に応じて一旦研削砥石をタップ素材から離間させて研削作業を中断することも可能である。
【００２４】
第３発明は、例えば(a) 円板形状の研削砥石の回転中心線が前記食付き部に形成すべき前記溝の切れ刃側の開口端縁に対して略垂直になる一定の姿勢で前記タップ素材の先端側に保持して、そのタップ素材を、その食付き部におけるその溝の切れ刃側の開口端縁のねじれ角に対応して軸心まわりに回転させつつ軸方向の先端側へ相対移動させることにより、その研削砥石の外周面を主体としてその食付き部に前記溝を研削加工する食付き部研削工程と、(b) その食付き部研削工程における前記研削砥石の姿勢を維持しつつ、前記タップ素材を、前記完全山部における前記溝のねじれ角（０°）に対応して軸心まわりに回転させることなく軸方向の先端側へ更に相対移動させることにより、その研削砥石の一方の側面を主体としてその完全山部に前記溝を研削加工するとともに、前記食付き部の溝のヒール側部分を研削加工する完全山部研削工程と、を有して構成される。
【００２５】
また、(a) 円板形状の研削砥石の回転中心線が前記食付き部に形成すべき前記溝の切れ刃側の開口端縁に対して略垂直になる姿勢で、その研削砥石の外周部がタップ素材の完全山部のシャンク側部分に所定寸法だけ切り込む研削位置まで接近させる切込み工程と、(b) その切込み工程における前記研削砥石の姿勢を維持しつつ、前記タップ素材を、前記完全山部における前記溝のねじれ角（０°）に対応して軸心まわりに回転させることなく軸方向のシャンク側へ相対移動させることにより、その研削砥石の一方の側面を主体としてその完全山部に前記溝を研削加工するとともに、前記食付き部の溝のヒール側部分を研削加工する完全山部研削工程と、(c) その完全山部研削工程における前記研削砥石の姿勢を維持しつつ、前記タップ素材を、前記食付き部における前記溝の切れ刃側の開口端縁のねじれ角に対応して軸心まわりに回転させつつ軸方向のシャンク側へ更に相対移動させることにより、その研削砥石の外周面を主体としてその食付き部に前記溝を研削加工する食付き部研削工程と、を有して溝加工を行うこともできる。
【００２６】
食付き部研削工程および完全山部研削工程は、一定の溝深さで溝加工を行うようにしても良いが、完全山部研削工程では溝幅が広くなるため、食付き部研削工程に比較して研削砥石を若干離間させて溝深さを浅くすることも可能である。また、完全山部研削工程では、シャンク側程溝底径が大きくなるように、研削砥石を徐々にタップ素材に対して離間または接近させることにより、折損強度を向上させることができる。
【００２７】
第３発明のタップ素材は、雄ねじが予め設けられているものでも良く、その場合は溝を研削加工した後に雄ねじのねじ山に所定の逃げを設けるようにすれば良いが、雄ねじを設ける前の円柱形状の工具材料（タップ素材）を用いて溝加工を行い、その後にねじ山を設けるようにしても良い。
【００２９】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例である２枚刃のスパイラルタップ１０を説明する図で、(a) は軸心と直角方向から見た平面図、(b) は(a) におけるＢ−Ｂ断面図、(c) は(a) におけるＣ−Ｃ断面図である。このスパイラルタップ１０は、右ねじの雌ねじを切削加工するためのもので、高速度工具鋼または超硬合金にて構成されており、加工すべき雌ねじに対応する雄ねじが外周部に設けられたねじ部１２、および円柱形状のシャンク１４を軸方向に一体に備えている。ねじ部１２は、ねじ山の高さが一定の完全山部１６と、その完全山部１６から工具先端側へ向かうに従って小径になる食付き部１８とを備えているとともに、軸心に対して対称的に軸方向に一対の溝２０が設けられ、その溝２０に沿って切れ刃２２が形成されている。
【００３０】
溝２０のうち完全山部１６に位置する溝部２０ａは、ねじれ角が０°すなわち軸心と平行なストレート溝で溝幅が大きく、食付き部１８に位置する溝部２０ｂは、切れ刃２２と反対のヒール２４側の開口端縁は完全山部１６と同じく軸心と平行であるのに対し、切れ刃２２側の開口端縁のねじれ角は３０°〜４５°の範囲内（実施例では約４０°）でねじ部１２のねじ山のねじれ方向と同じ右まわり方向にねじれていて、工具先端側へ向かうに従って溝幅が狭くなっている。また、溝部２０ａ、２０ｂ共に溝底径は略一定（バックテーパ分だけ変化している）で、ねじ部１２の外径Ｄ（本実施例では６ｍｍ）に対して０．３Ｄ〜０．４Ｄの範囲内（実施例では約０．３６Ｄ＝２．１６ｍｍ）であり、食付き部１８における溝部２０ｂの溝底の曲率半径は小さくて切れ刃２２の軸心に対して直角な断面のすくい角θ1 は５°〜８°の範囲内である一方、完全山部１６における溝部２０ａの溝底の曲率半径は大きくて切れ刃２２の軸心に対して直角な断面のすくい角θ2 はすくい角θ1 よりも１０°以上小さい負（マイナス）の値である。但し、上記溝部２０ｂの切れ刃２２側の側壁は、完全山部１６のうち最も食付き部１８側に位置する第１完全山に達しており、その第１完全山の切れ刃２２のすくい角は、食付き部１８の切れ刃２２のすくい角θ1 と同じである。なお、図は必ずしも各部の寸法や角度を正確に表したものではない。
【００３１】
次に、上記のように完全山部１６と食付き部１８とでねじれ角が変化している溝２０の加工方法を説明する。
【００３２】
図２において、３０は円板形状の研削砥石で、外周部の断面は略円弧形状を成しているとともに幅寸法は食付き部１８の溝部２０ｂの幅寸法よりも狭く、中心線Ｓまわりに回転駆動されつつタップ素材３２に接近させられることにより、外周部分でタップ素材３２に対して研削加工を行う。タップ素材３２には予めねじ部１２が設けられており、研削砥石３０により溝２０を研削加工した後に、ねじ部１２のねじ山に逃げなどが設けられるが、ねじ部１２を設ける前の円柱形状の素材に溝２０を研削加工し、その後にねじ部１２を設けるようにしても良い。図２は、研削加工前の状態で、(a) は正面図、(b) は平面図であり、研削砥石３０は、(b) の平面視において、回転中心線Ｓが前記溝部２０ｂに対して略垂直になる姿勢、具体的には研削砥石３０の回転平面とタップ素材３２の軸心Ｏとの交差角度αが溝部２０ｂのねじれ角（約４０°）と略等しい角度（実施例では約４４°）になる姿勢で、タップ素材３２の先端側に配置されている。なお、以下の図３〜図５の(a) 、(b) も、それぞれ図２の(a) 、(b) に対応する。
【００３３】
そして、図２の状態から、図３に矢印Ｘで示すように研削砥石３０を移動させて、タップ素材３２の先端側の予め定められた研削位置まで接近させる。この研削位置は、タップ素材３２が軸方向の先端側へ相対移動させられることにより、研削砥石３０がタップ素材３２の外周部に切り込んで溝加工が行われる際の溝底径が約０．３６Ｄ＝２．１６ｍｍになるように定められている。
【００３４】
次に、上記研削位置に研削砥石３０を保持しつつ、前記タップ素材３２を、図４に示すように前記食付き部１８における溝部２０ｂのねじれ角（約４０°）に対応して軸心Ｏまわりに回転させつつ矢印Ｙで示すように軸方向へ移動させて、食付き部１８に研削加工を行う。その場合に、(b) の平面視において、研削砥石３０の回転平面とタップ素材３２の軸心Ｏとの交差角度αが溝部２０ｂのねじれ角と略等しいため、主として研削砥石３０の外周面で食付き部１８に研削加工が行われ、研削砥石３０の外周部の断面形状に対応して比較的曲率半径が小さい円弧形状の溝部２０ｂが形成される。この図４の工程は食付き部研削工程である。
【００３５】
続いて、上記食付き部研削工程における研削砥石３０の姿勢を維持したまま、タップ素材３２を、図５に示すように前記完全山部１６における溝部２０ａのねじれ角（＝０°）に対応して、軸心まわりに回転させることなく矢印Ｙで示すように軸方向へのみ更に直線移動させて研削加工を行う。この場合には、(b) の平面視において、研削砥石３０の回転平面はタップ素材３２の軸心Ｏに対して交差角度α（約４４°）で傾斜しているため、主として研削砥石３０の一方の側面（図５(b) における右上側の側面）で完全山部１６に研削加工が行われ、前記溝部２０ｂよりも曲率半径が大きい溝部２０ａが軸方向に形成される。また、交差角度αにより、前記食付き部１８における切れ刃２２と反対のヒール２４側の部分にも研削加工が施され、ヒール２４側の開口端縁が軸心Ｏと平行になる。この図５の工程は完全山部研削工程である。なお、この完全山部研削工程では、研削砥石３０を前記研削位置に保持して溝底径が一定の溝部２０ａを設けるようにしても良いが、研削砥石３０を徐々に上方へ離間させてシャンク１４側程溝底径が大きくなる溝底勾配（例えば１／６０程度）を設けることにより、折損強度を向上させることもできる。
【００３６】
以上の各工程により一方の溝２０が研削加工され、その後、タップ素材３２を軸心Ｏまわりに１８０°回転させて、同様の研削加工を行うことにより他方の溝２０を形成する。また、更にねじ部１２のねじ山に逃げを研削加工したり、必要に応じて所定の仕上げ研削などを行うことにより、目的とするスパイラルタップ１０が製造される。
【００３７】
このようなスパイラルタップ１０は、予め下穴が設けられた銅やアルミニウムなどの被削材に対してリード送りされることにより、食付き部１８側から下穴内に食い込み、主として食付き部１８の切れ刃２２で雌ねじが切削加工されるとともに、完全山部１６はリード送りのガイドとして作用する。その場合に、食付き部１８の切れ刃２２は、雄ねじのねじれ方向と同じ右まわり方向へ４０°程度のねじれ角でねじれているため、その食付き部１８で発生した切り屑はシャンク１４側へ排出され、止り穴に対するねじ立て加工に好適に用いられる。
【００３８】
ここで、本実施例のスパイラルタップ１０は、完全山部１６の溝部２０ａの溝幅が広いため、切り屑がシャンク１４側へ良好に排出されて切り屑詰まりによる折損が抑制されるとともに、完全山部１６における切れ刃２２のすくい角θ2 は第１完全山を除いて負であるため、切り屑の噛込みなどに起因する切れ刃２２の欠けが抑制される。完全山部１６は、主としてリード送りのガイドとして機能し、第１完全山を除いて切削作用は必要ないため、切れ刃２２のすくい角θ2 が負であっても差し支えない。
【００３９】
また、完全山部１６における溝部２０ａのねじれ角は０°であるため、切り屑の噛込みによる刃欠けが更に効果的に抑制されるとともに、切れ刃２２と反対のヒール２４側の開口端縁のねじれ角も０°であるため、逆転時に切り屑の噛込みなどに起因するヒール２４の欠けも抑制される。更に、完全山部１６における溝部２０ａはストレートであるため、冷却潤滑油剤が食付き部１８に達するまでの距離が短く、食付き部１８の切れ刃２２が良好に潤滑されて摩耗が抑制され、寿命が向上する。
【００４０】
一方、食付き部１８では、切れ刃２２側の開口端縁のねじれ角が約４０°とされ、溝部２０ｂの幅寸法が狭くなっているとともに溝底の曲率半径が小さく、切れ刃２２のすくい角θ1 が５°〜８°程度と大きいため、良好な切削作用が得られるとともに、切り屑が良好にカールさせられて食付き部１８や完全山部１６における切り屑の噛込みが抑制される。切れ刃２２と反対のヒール２４側の開口端縁のねじれ角は完全山部１６と同様にストレートであるため、逆転時に切り屑の噛込みなどに起因するヒール２４の欠けが抑制される。
【００４１】
また、食付き部１８では、溝部２０ｂの溝幅が狭くなるのに対応してランドの幅が広くなるため、完全山部１６が雌ねじに螺合する前の食付き初期からリード送りの自己案内作用が良好に得られるようになり、雌ねじの加工精度が向上するとともに、完全山部１６ではランドの幅が狭いため摩擦が軽減される。
【００４２】
また、図２〜図５の溝加工方法では、研削砥石３０の姿勢を一定に維持したまま、食付き部１８に所定のねじれ角の溝部２０ｂを研削加工する食付き部研削工程と、完全山部１６にストレートの溝部２０ａを研削加工する完全山部研削工程とが連続して行われるため、ねじれ角が変化している一連の溝２０を簡単に加工できる。食付き部研削工程では研削砥石３０の外周面を主体として研削加工が行われ、完全山部研削工程では研削砥石３０の一方の側面を主体として研削加工が行われるため、溝２０の断面形状が変化し、完全山部研削工程で研削加工される完全山部１６の溝部２０ａの溝幅が、食付き部研削工程で研削加工される食付き部１８の溝部２０ｂの溝幅よりも大きくなり、ねじれ角と共に溝幅が変化している一対の溝２０を有するスパイラルタップ１０を好適に製造できる。
【００４３】
なお、上例では２枚刃のスパイラルタップ１０について説明したが、図６に示すように３本の溝４０が設けられて３枚の切れ刃４２が形成された３枚刃のスパイラルタップにも本発明は適用され得る。図６の(a) 、(b) はそれぞれ図１の(b) 、(c) に対応する図で、(a) の食付き部における溝４０の切れ刃４２側の開口端縁は所定のねじれ角でねじ山と同じ方向へねじれており、(b) の完全山部における溝４０はストレートである。
【００４４】
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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であるスパイラルタップを示す図で、(a) は軸心と直角な方向から見た平面図、(b) は(a) におけるＢ−Ｂ断面図、(c) は(a) におけるＣ−Ｃ断面図である。
【図２】図１のスパイラルタップの溝加工を説明する図で、研削加工前の研削砥石とタップ素材との位置関係を示す図である。
【図３】研削砥石をタップ素材の先端側の研削位置まで接近させた状態を示す図である。
【図４】タップ素材を軸心まわりに回転させつつ軸方向へ移動させて食付き部にねじれ溝を加工する食付き部研削工程を示す図である。
【図５】タップ素材を回転させることなく軸方向へ移動させて完全山部にストレート溝を加工する完全山部研削工程を示す図である。
【図６】本発明の他の実施例を示す図で、(a) 、(b) はそれぞれ図１の(b) 、(c) に対応する図である。
【符号の説明】
１０：スパイラルタップ １６：完全山部 １８：食付き部 ２０、４０：溝 ２２、４２：切れ刃 ３０：研削砥石 ３２：タップ素材 Ｏ：タップ素材の軸心 Ｓ：研削砥石の回転中心線
Claims (3)
- 外周部に雄ねじが設けられるとともに、該雄ねじを分断するように軸方向に設けられた溝に沿って切れ刃が形成されているタップにおいて、
完全山部における前記溝のねじれ角は０°で、且つ一定の溝幅で形成されているが、
食付き部における前記溝の前記切れ刃側の開口端縁のねじれ角は、前記雄ねじのねじれ方向を正として０°より大きく、且つ該切れ刃と反対のヒール側の開口端縁のねじれ角は０°で、工具先端側へ向かうに従って溝幅が狭くなっているとともに、溝底の曲率半径が前記完全山部よりも小さい
ことを特徴とするスパイラルタップ。 - 前記食付き部における前記溝の前記切れ刃側の開口端縁のねじれ角は２５°〜５０°の範囲内で、
前記食付き部における前記切れ刃の軸心に対して直角な断面のすくい角θ1 は０°〜１０°の範囲内で、前記完全山部における該切れ刃の軸心に対して直角な断面のすくい角θ2 は、該すくい角θ1 よりも１０°以上小さく、
前記雄ねじの外径をＤとした時、溝底径は０．２Ｄ〜０．５Ｄの範囲内である
ことを特徴とする請求項１に記載のスパイラルタップ。 - 請求項１または２に記載のスパイラルタップの製造方法であって、
円板形状の研削砥石を、その回転中心線が前記食付き部に形成すべき前記溝の前記切れ刃側の開口端縁に対して略垂直になる一定の姿勢に維持したまま、
タップ素材を、前記食付き部における前記溝の前記切れ刃側の開口端縁のねじれ角に対応して軸心まわりに回転させつつ軸方向へ相対移動させることにより、該研削砥石の外周面を主体として該食付き部に前記溝を研削加工する食付き部研削工程と、
該食付き部研削工程の前または後に、前記タップ素材を軸心まわりに回転させることなく軸方向へ相対移動させることにより、前記研削砥石の一方の側面を主体として該完全山部に前記溝を研削加工するとともに、前記食付き部の溝のヒール側部分を研削加工する完全山部研削工程と、
を実施することを特徴とするスパイラルタップの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000174903A JP3710360B2 (ja) | 2000-06-12 | 2000-06-12 | スパイラルタップおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000174903A JP3710360B2 (ja) | 2000-06-12 | 2000-06-12 | スパイラルタップおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001353623A JP2001353623A (ja) | 2001-12-25 |
| JP3710360B2 true JP3710360B2 (ja) | 2005-10-26 |
Family
ID=18676859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000174903A Expired - Lifetime JP3710360B2 (ja) | 2000-06-12 | 2000-06-12 | スパイラルタップおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3710360B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105478929A (zh) * | 2015-12-28 | 2016-04-13 | 常州市海力工具有限公司 | 台阶倒角刀 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7144208B2 (en) * | 2004-06-07 | 2006-12-05 | Kennametal Inc. | Low torque tap |
| DE102006044575A1 (de) * | 2006-09-19 | 2008-03-27 | EMUGE-Werk Richard Glimpel GmbH & Co. KG Fabrik für Präzisionswerkzeuge | Werkzeug für die Bearbeitung eines Werkstücks |
| JP4947635B2 (ja) * | 2006-09-27 | 2012-06-06 | 日立ツール株式会社 | 同期式タップ |
| JP2008272856A (ja) * | 2007-04-26 | 2008-11-13 | Osg Corp | スパイラルタップ |
| CN101400469B (zh) * | 2007-04-26 | 2014-10-22 | Osg株式会社 | 螺旋丝锥 |
| KR20150031278A (ko) * | 2012-07-17 | 2015-03-23 | 오에스지 가부시키가이샤 | 스파이럴 탭 |
| JP6881731B2 (ja) * | 2016-12-12 | 2021-06-02 | 株式会社ワイテック | ねじさらい具 |
-
2000
- 2000-06-12 JP JP2000174903A patent/JP3710360B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105478929A (zh) * | 2015-12-28 | 2016-04-13 | 常州市海力工具有限公司 | 台阶倒角刀 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001353623A (ja) | 2001-12-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1299208B1 (en) | Rotary cutting tool | |
| US6439811B1 (en) | End-mill tool with high and low flutes and related method for rough cutting and finishing a workpiece | |
| US9878379B2 (en) | Cutting tool with enhanced chip evacuation capability and method of making same | |
| WO2016043098A1 (ja) | ドリル | |
| JP5615053B2 (ja) | 総形カッターの製造方法および総形カッターの研削工具 | |
| EP2399700A1 (en) | Tap with drill | |
| JPS597046B2 (ja) | ドリルねじ | |
| WO2008075402A1 (ja) | スパイラルタップ | |
| WO2017043129A1 (ja) | ドリル | |
| JP3710360B2 (ja) | スパイラルタップおよびその製造方法 | |
| US5597269A (en) | Cutting tool for honeycomb core | |
| JPH01171725A (ja) | チップカーラ付ねじれ溝タップ | |
| CN108672779A (zh) | 用于加工石墨工件的铣刀 | |
| JP5470796B2 (ja) | 総形カッタ | |
| CN101247916A (zh) | 螺纹成型丝锥及其制造方法 | |
| JP3988659B2 (ja) | ドリル | |
| JP2002018629A (ja) | 切削工具 | |
| JPS63318208A (ja) | ツイストドリル | |
| JP5031874B2 (ja) | ロータリドレッサ | |
| JPS63288615A (ja) | ドリル | |
| JP2523508Y2 (ja) | テーパ溝加工用エンドミル | |
| JP6825400B2 (ja) | テーパボールエンドミル | |
| JP4632859B2 (ja) | ねじれ溝タップのねじ研削方法 | |
| JP7138927B2 (ja) | ドリル | |
| JP4206778B2 (ja) | センタドリル |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041018 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050531 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050629 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050802 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050809 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 3710360 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110819 Year of fee payment: 6 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110819 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140819 Year of fee payment: 9 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |