JP4324337B2

JP4324337B2 - Cutting / rolling composite tap

Info

Publication number: JP4324337B2
Application number: JP2001328964A
Authority: JP
Inventors: 輝雄沢辺; 功横山; 一利佐藤
Original assignee: 株式会社田野井製作所
Priority date: 2001-10-26
Filing date: 2001-10-26
Publication date: 2009-09-02
Anticipated expiration: 2021-10-26
Also published as: JP2003136334A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、切削刃と転造刃を効果的に配設してなる切削・転造複合タップに関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
従来から、切削タップは、そのワークの材質によっては、食い付き部の切れ刃に欠け（タップの折損）が発生することから、普及が遅れている。
【０００３】
例えば図５に示すように、切削タップの正転切削時には、食い付き部の切れ刃（切削刃）100 で切削されたワーク（下穴）101 の切り屑102 は切れ刃100 のすくい面103 でカールし、その一部は溝（切粉溜溝）104 に溜まり外部に排出される（図５の（ａ）参照）。そして、所定のめねじ加工（タッピング）が終わると、切削タップは逆転に入るが、この逆転開始時には、切り屑102 の一部は未だワーク101 に付いている（図５の（ｂ）参照）。この後、切り終わりの切り屑102 は刃裏側で切断されるが切断根が残り、この切断根が二番面（逃げ面）105 にそのまま入り込むと、二番面105 側から切れ刃100 がたたかれ、その衝撃で切れ刃100 に欠けが発生する（図５の（ｃ）参照）。
【０００４】
この現象は、靱性値の小さい超硬製タップでは、鉄系ワーク全般で顕著であることから、主に、アルミニウムやその合金、鋳物等にワークの材質が限られている。また、靱性の高い高速度工具鋼製タップでも、粘ば固いワーク材質で発生している。このような実情から、切削タップの普及が遅れているのである。
【０００５】
また、タップの折損現象は、前記タッピング時の切り屑がタップの谷底とワークの下穴内壁の隙間に入り込み、所謂楔を打ち込んだ状態になってクラックが入り、折損に至るケースも多い。
【０００６】
加えて、切削タップはテーパタップで、ワーク下穴にテーパねじを加工する場合には、溝数に対応した断続的な渦巻き加工となって、ワーク下穴の仕上面にストップマーク（カットマーク）が発生し、これにより雄ねじが緩みやすいと共にガス等の流体漏れが生じるという欠点もあった。
【０００７】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、切削刃と転造刃を効果的に配設することにより、タップの折損を未然に回避できると共に仕上面の精度も向上させられる切削・転造複合タップを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を解決するための本発明に係る切削・転造複合タップは、タップねじ部の外周に周方向へ溝部を挾んで互いの刃の断面形状が同じである切削刃と転造刃を交互に配設してなり、前記転造刃はラジアル部と当該ラジアル部の両側に形成されたレリーフドロップとを有し、めねじのねじ山全体を塑性加工するものであることを特徴とする。
【０００９】
また、前記切削刃のすくい面にチップブレーカーを付設したことを特徴とする。
【００１０】
また、前記タップねじ部の谷径を浅くし、ワーク下穴との隙間を小さく設定したことを特徴とする。
【００１１】
また、前記タップはワーク下穴にテーパねじを加工するテーパタップであることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る切削・転造複合タップを実施例により図面を用いて詳細に説明する。
【００１３】
［実施例］
図１は本発明の一実施例に係る超硬タップの構成図で、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）は正面図、同図（ｃ）は同図（ｂ）の拡大図、図２は同じく図１（ｃ）の要部拡大図、図３は同じくタップ谷径の説明図、図４は同じく作用説明図である。
【００１４】
図１（ａ）に示すように、超硬タップ１は図示しないワークの下穴にねじ切り（タッピング）を施すためのねじ部２と基軸であるシャンク部３とからなると共に、シャンク部３の後端部には図示しないスピンドルに回り止めされて係合するための四角部４が形成される。
【００１５】
そして、図１（ｂ）, （ｃ）に示すように、前記ねじ部２の外周には、周方向に切粉排出用と切削油剤（冷却・潤滑油剤）供給用を兼ねた溝５を挾んで切削刃６と転造刃７が交互に配設（形成）されている。図示例では、それぞれ点対称位置に２個宛配設（形成）されている。
【００１６】
また、図２に示すように、前記切削刃６のすくい面にチップブレーカー８が付設（形成）されて、ワーク（下穴）Ｗの切り屑Ｗａを小さくカールさせて細断し得るようになっている。
【００１７】
更に、図３に示すように、前記ねじ部２の谷径Ｌ₁を従来の谷径Ｌ₂よりも浅くし、ワークＷ（下穴最小径Ｄ参照）との隙間Ｃ₁を従来の隙間Ｃ₂よりも小さく設定して、谷幅を大きくしてＶノッチを緩和することで、タッピング時の切り屑Ｗａが前記隙間Ｃ₂に入り込み、所謂楔を打ち込んだ状態になってクラックが入り、折損（刃欠け）に至るケースを回避し得るようになっている。
【００１８】
このように構成されるため、次に、本発明の作用を図４に基づいて説明する。
先ず、図４の（ａ）の超硬タップの正転加工時には、ワークＷに対し切削刃６と転造刃７とで交互にタッピングすることになるが、切削刃６のみ切り屑Ｗａを出す。これにより、切り屑量が従来の切削タップ（図５参照）より少なくなる利点がある。また、この際、チップブレーカー８により切り屑Ｗａが細断され、切り屑Ｗａの排出性が高まることは前述したとおりである。
【００１９】
次に、所定のタッピングが終わると、超硬タップは、図４の（ｂ）に示すように、逆転に入るが、この逆転開始時には、切り屑Ｗａの一部は未だワークＷに付いている。この切り終わりの切り屑Ｗａは、図４の（ｃ）に示すように、転造刃７で塑性加工される。これにより、切断根による切削刃６の刃欠けが未然に回避される。
【００２０】
また、本実施例の超硬タップを、テーパタップとし、ワーク下穴にテーパねじを加工する場合には、切削タップで必然的に発生していたストップマーク（カットマーク）が前記転造刃７による塑性加工で消されるので、雄ねじが緩みやすくなったり、ガス等の流体漏れが生じるということが、未然に回避される。
【００２１】
尚、本発明は上記実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、切削刃６と転造刃７の数の変更や複合タップを高速度鋼製にする等各種変更が可能であることはいうまでもない。
【００２２】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように本発明に係る切削・転造複合タップは、タップねじ部の外周に周方向へ溝部を挾んで切削刃と転造刃を交互に配設してなることを特徴とするので、タップの折損を未然に回避できると共に仕上面の精度も向上させられる。
【００２３】
また、前記切削刃のすくい面にチップブレーカーを付設したことを特徴とするので。チップブレーカーにより切り屑が細断され、切り屑の排出性が高まる。
【００２４】
また、前記タップねじ部の谷径を浅くし、ワーク下穴との隙間を小さく設定したことを特徴とするので、谷幅を大きくして前記隙間に入った切り屑による楔作用でクラックが発生するのが未然に回避される。
【００２５】
また、前記タップはワーク下穴にテーパねじを加工するテーパタップであることを特徴とするので、切削タップで必然的に発生していたストップマーク（カットマーク）が消されるので、雄ねじが緩みやすくなったり、ガス等の流体漏れが生じるということが、未然に回避される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る超硬タップの構成図で、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）は正面図、同図（ｃ）は同図（ｂ）の拡大図である。
【図２】同じく図１（ｃ）の要部拡大図である。
【図３】同じくタップ谷径の説明図である。
【図４】同じく作用説明図である。
【図５】従来の切削タップの不具合を示す作用説明図である。
【符号の説明】
１超硬タップ
２ねじ部
３シャンク部
５溝
６切削刃
７転造刃
８チップブレーカー
Ｗワーク
Ｗａ切り屑[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a combined cutting / rolling tap in which a cutting blade and a rolling blade are effectively arranged.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
2. Description of the Related Art Conventionally, cutting taps have been slow to spread because chipping (tap breakage) occurs in the cutting edge of the biting portion depending on the material of the workpiece.
[0003]
For example, as shown in FIG. 5, during forward rotation of the cutting tap, the chip 102 of the workpiece (preparation hole) 101 cut by the cutting edge (cutting blade) 100 of the biting portion is formed on the rake face 103 of the cutting edge 100. A part of the curl is accumulated in a groove (chip storing groove) 104 and discharged to the outside (see FIG. 5A). When the predetermined female thread processing (tapping) is finished, the cutting tap enters reverse rotation. At the start of the reverse rotation, a part of the chip 102 is still attached to the workpiece 101 (see FIG. 5B). . After this, the chip 102 at the end of cutting is cut on the back side of the blade, but the cutting root remains, and when this cutting root enters the second surface (flank) 105 as it is, the cutting blade 100 is cut from the second surface 105 side. As a result, the cutting edge 100 is chipped by the impact (see FIG. 5C).
[0004]
This phenomenon is noticeable for all iron-based workpieces in cemented carbide taps with a low toughness value, so the material of the workpiece is mainly limited to aluminum, its alloys, castings and the like. Further, even a high-speed tool steel tap having high toughness is generated by a sticky work material. From such a situation, the spread of cutting taps is delayed.
[0005]
In many cases, the tapping breakage occurs when the tapping chips enter the gap between the bottom of the tap and the inner wall of the work hole, so that a so-called wedge is driven into the crack and breaks.
[0006]
In addition, the cutting tap is a taper tap, and when a taper screw is machined into the workpiece pilot hole, it is an intermittent spiral process corresponding to the number of grooves, and a stop mark (cut mark) is placed on the finished surface of the workpiece pilot hole. This has the drawback that the male screw is easy to loosen and a fluid such as gas leaks.
[0007]
The present invention has been made in view of the above situation. By effectively arranging the cutting blade and the rolling blade, it is possible to avoid breakage of the tap and to improve the accuracy of the finished surface. The object is to provide a composite tap.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned object, the cutting / rolling composite tap according to the present invention is provided with alternating cutting blades and rolling blades having the same cross-sectional shape with the grooves in the circumferential direction on the outer periphery of the tap screw portion. The rolling blade has a radial portion and relief drops formed on both sides of the radial portion, and plastically processes the entire thread of the female screw .
[0009]
Further, a chip breaker is attached to the rake face of the cutting blade.
[0010]
In addition, the valley diameter of the tap screw portion is made shallow, and the gap with the workpiece pilot hole is set small.
[0011]
Further, the tap is a taper tap for processing a taper screw in a workpiece pilot hole.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the cutting and rolling composite tap according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings by way of examples.
[0013]
[Example]
FIG. 1 is a block diagram of a cemented carbide tap according to an embodiment of the present invention, where FIG. 1 (a) is a side view, FIG. 1 (b) is a front view, and FIG. 1 (c) is an enlarged view of FIG. 2 and FIG. 2 are enlarged views of the main part of FIG. 1 (c), FIG. 3 is an explanatory view of the tap valley diameter, and FIG.
[0014]
As shown in FIG. 1 (a), the carbide tap 1 includes a screw portion 2 for threading (tapping) a prepared hole (not shown) and a shank portion 3 as a base shaft, and a rear portion of the shank portion 3. A square portion 4 is formed at the end portion to be engaged with a spindle (not shown).
[0015]
As shown in FIGS. 1B and 1C, a groove 5 serving both for chip discharge and for supplying cutting fluid (cooling / lubricating fluid) is provided in the outer periphery of the threaded portion 2 in the circumferential direction. The cutting blades 6 and the rolling blades 7 are alternately arranged (formed). In the illustrated example, two are arranged (formed) at point-symmetric positions.
[0016]
Further, as shown in FIG. 2, a chip breaker 8 is provided (formed) on the rake face of the cutting blade 6 so that the chips Wa of the workpiece (preparation hole) W can be curled small and shredded. ing.
[0017]
Furthermore, as shown in FIG. 3, the valley diameter L ₁ of the screw portion 2 is made shallower than the conventional valley diameter L _2, and the gap C ₁ between the workpiece W (see the pilot hole minimum diameter D) is set to the conventional gap C _1. _By setting it to be smaller than ₂ and increasing the valley width to alleviate the V notch, the chips Wa during tapping enter the gap C ₂ , and a so-called wedge is driven in, causing cracks and breakage. The case that leads to (blade chipping) can be avoided.
[0018]
Since it is configured in this manner, the operation of the present invention will be described with reference to FIG.
First, at the time of forward rotation processing of the cemented carbide tap of FIG. 4A, the cutting blade 6 and the rolling blade 7 are tapped alternately with respect to the workpiece W, but only the cutting blade 6 produces chips Wa. . Thereby, there exists an advantage from which the amount of chips becomes smaller than the conventional cutting tap (refer FIG. 5). At this time, as described above, the chip Wa is shredded by the chip breaker 8 and the dischargeability of the chip Wa is increased.
[0019]
Next, when the predetermined tapping is finished, the carbide tap enters a reverse rotation as shown in FIG. 4B, but at the start of the reverse rotation, a part of the chip Wa is still attached to the workpiece W. . Chips Wa end this cut, as shown in (c) of FIG. 4, is plastic working by rolling Zoha 7. Thereby, the chipping of the cutting blade 6 due to the cutting root is avoided in advance.
[0020]
Further, when the cemented carbide tap of the present embodiment is a taper tap and a taper screw is machined into a workpiece pilot hole, a stop mark (cut mark) inevitably generated by the cutting tap is caused by the rolling blade 7. Since it is erased by plastic working, it is possible to avoid that the male screw is easily loosened and that fluid such as gas leaks.
[0021]
In addition, this invention is not limited to the said Example, In the range which does not deviate from the summary of this invention, various changes, such as change of the number of the cutting blades 6 and the rolling blade 7, and making a composite tap high-speed steel, are possible. Needless to say.
[0022]
【The invention's effect】
As described above in detail, the cutting / rolling composite tap according to the present invention is characterized in that the cutting blade and the rolling blade are alternately arranged with the groove portion in the circumferential direction around the outer periphery of the tap screw portion. Therefore, breakage of the tap can be avoided and the accuracy of the finished surface can be improved.
[0023]
Further, a chip breaker is attached to the rake face of the cutting blade. Chips are shredded by the chip breaker, and chip discharge is enhanced.
[0024]
In addition, since the valley diameter of the tap screw part is made shallower and the gap with the workpiece pilot hole is set small, cracks are generated due to wedge action caused by chips entering the gap with the valley width increased. It is avoided in advance.
[0025]
Further, since the tap is a taper tap that forms a taper screw in the workpiece pilot hole, since the stop mark (cut mark) that is inevitably generated in the cutting tap is erased, the male screw is easily loosened. Or leakage of fluid such as gas can be avoided in advance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a cemented carbide tap according to an embodiment of the present invention, where FIG. 1 (a) is a side view, FIG. 1 (b) is a front view, and FIG. It is an enlarged view.
FIG. 2 is an enlarged view of the main part of FIG. 1 (c).
FIG. 3 is also an explanatory diagram of tap valley diameters.
FIG. 4 is an explanatory view of the same operation.
FIG. 5 is an operation explanatory view showing a defect of a conventional cutting tap.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Carbide tap 2 Thread part 3 Shank part 5 Groove 6 Cutting blade 7 Rolling blade 8 Chip breaker W Work Wa Chip

Claims

The cutting blades and rolling blades having the same cross-sectional shape of the blades are alternately arranged with a groove portion in the circumferential direction on the outer periphery of the tap screw portion, and the rolling blades are arranged between the radial portion and the radial portion. A combined cutting and rolling tap having a relief drop formed on both sides and plastically processing the entire thread of a female screw .

2. The combined cutting and rolling tap according to claim 1, wherein a chip breaker is attached to the rake face of the cutting blade.

3. The cutting / rolling composite tap according to claim 1, wherein a valley diameter of the tap screw portion is made shallow and a gap between the work pilot hole is set small.

4. The combined cutting and rolling tap according to claim 1, wherein the tap is a taper tap for machining a taper screw in a workpiece pilot hole.