JP4344880B2

JP4344880B2 - Tap holder with axial micro-slide mechanism

Info

Publication number: JP4344880B2
Application number: JP2002310337A
Authority: JP
Inventors: 々木重広佐
Original assignee: KATO MFG. CO., LTD.
Current assignee: KATO MFG. CO., LTD.
Priority date: 2002-10-24
Filing date: 2002-10-24
Publication date: 2009-10-14
Anticipated expiration: 2022-10-24
Also published as: JP2004142033A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タップ同期送り機構を備えた工作機にタップを装着するためのタップホルダーに関し、詳しくは、小径ネジ加工用の転造タップホルダーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のネジ加工を行う場合コレットチャックホルダーが用いられ、図５に示すように、工作機械の主軸３０に着脱自在に装着するシャンク１の先端の保持部２７にコレットチャック１１が嵌着されており、小径転造タップ２をコレットチャックに挿入して、締め付けナット１０をねじ込むことにより把持させていた。
【０００３】
このような、転造タップ２を固定して把持するタップホルダーは、マシニングセンターなどで一般的に用いられているが、通常使用されるタップサイズ（Ｍ２以上）においては特段の問題が発生しない。しかし、難削材ワーク等に対して小径（Ｍ２以下Ｍ１相当等）ネジの加工を行う場合問題が発生していた。
【０００４】
このような小径転造タップを使用した場合、径が小さな為に通常の加工条件より高速に正転、逆転を繰り返すこととなる。また、切削力も高くなる。このような現象が起こるため、タップ同期送り加工中に、主軸送り精度が一時的に低下しやすくなる。この主軸送り誤差のために、加工途中のタップに想定外の軸方向の負荷が加わり、結果として被加工物のねじ山の盛り上がり過ぎ、ねじ山斜面のむしれ等の現象が発生し、ねじの加工精度が低下する。
【０００５】
タップ加工は、被加工物に多くの加工が施された最終工程で行われることが多く、この段階の加工不良発生は、材料費・加工費の双方で大きな損害を及ぼすこととなっていた。特に、難削材で精密加工が施される時計部品の小径タップ加工では大きな問題であった。この防止のために、前記主軸送り誤差を吸収するタップホルダーが望まれていた。
【０００６】
また、従来のタップホルダーの構造では、固定タイプであるため、被加工物の下穴に転造タップが食付いた瞬間に負荷が加わることが多く、その際に折損するなどの問題があり、転造タップの寿命が短くなる原因となっていた。
【０００７】
また、高い把持力のタップ構造とするためには大径のタップホルダーとなってしまうために、特に小径タップの加工では、被加工物と工具の干渉が起きてしまう問題があった。このため、Ｍ２以下の小径転造タップに適した小型（小径）で、主軸送り誤差を吸収可能な転造タップホルダーが要求されていた。
【０００８】
【特許文献１】
特開平６−２７００１６号公報（第３、４、５頁、第１図）
【特許文献２】
特開平７−２８５０２６号公報（第２、３、４頁、第１図）
【特許文献３】
特開平８−１０８３１７号公報（第３、４頁、第１図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような問題を考慮してなされたものであり、タップ同期送り機構内蔵のマシニングセンターを使用し、難削材ワークに対する小径ねじ加工に用いる転造タップホルダーの提供を課題とする。
【００１０】
特に、高速・高切削力の加工条件でも、タップ同期送り精度の低下（ばらつき）を吸収して、過転造（ネジ山盛り上がり過ぎ、ネジ山斜面むしれ）を防止可能な機構を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、請求項１の発明の軸方向微小スライド機構を備えたタップホルダーは、タップ同期送り機構を有する工作機械の主軸に着脱自在に装着されるシャンクと、転造タップを保持するコレットチャックが先端に着脱自在に取り付けられると共に、前記シャンク内に軸方向に摺動自在に挿入されたタップホルダー本体と、シャンクとタップホルダー本体との間に配置され、タップホルダー本体を軸方向の相反する方向に付勢して、付勢力の釣り合い位置にタップホルダー本体を停止させる状態とする第１のバネ及び第２のバネと、を備えており、前記タップホルダー本体に軸方向に延びる軸部材が取り付けられる一方、前記シャンク内に軸方向に延びるバネ受け部材が軸方向に移動可能に設けられ、前記第２のバネは前記バネ受け部材を介して前記タップホルダー本体を転造タップの方向に付勢し、前記第１のバネは前記バネ受け部材に支承された状態で前記軸部材を介して前記タップホルダー本体を前記転造タップと反対方向に付勢しており、前記タップホルダー本体は、タップ加工中に主軸送り誤差が発生し送り量とタップのピッチが不一致となったとき、先端に取り付けられた転造タップからの外力に反応してタップのピッチに一致させる方向に微小スライドすることを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、第１バネ及び第２バネの付勢力の釣り合い位置にタップホルダー本体が停止された状態で加工されるため、加工途中のタップに想定外の軸方向の負荷が加わった場合、タップホルダー本体が、タップのピッチに一致される方向に微小スライドしネジ山の過転造を防止することができる。特に、難削材に対する小径（Ｍ２以下）のタップ加工において、高速回転・高切削力の加工条件であっても過転造によるネジ山の盛り上がり過ぎやネジ山斜面のむしれなどの加工不良をなくすることができる。
また、この発明によれば、タップからの外力を受けて伸びる第１バネとタップからの外力を受けて縮む第２バネを備えていることにより、軸方向の前後に摺動可能な位置にタップホルダー本体を停止させておくことができる。且つ、タップ加工（正転加工）、完了停止、タップ抜き取り（逆転）の各工程で加わる想定外の軸方向の前後に加わる負荷に対応してタップホルダー本体をスライドさせ、転造タップがすでに形成されたネジ山に倣うように動作させることができる。
さらに、バネ受け部材を移動可能としたため、その保持機構を単純にすることができる。
【００１３】
請求項２の発明は請求項１記載の発明であって、シャンク及びタップホルダー本体との間に、タップホルダー本体の軸方向への摺動をガイドすると共に、シャンクの回転をタップホルダー本体に伝達する係合部材が設けられていることを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、シャンクの回転を正確にタップホルダー本体に伝達すると共に、軸方向へ摺動自在に保持させることができる。
【００１５】
請求項３の発明は請求項２記載の発明であって、前記係合部材は、軸方向に延びるようにシャンクに形成されたガイド用長穴と、ガイド用長穴と対抗した位置にタップホルダー本体に形成された凹部と、ガイド用長穴が凹部に跨った抜け止め状態でシャンクとタップホルダー本体を係合させるボールとを備えることを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、係合部材がシャンクとタップホルダー本体に跨ったボールによって構成されているため、堅牢で且つ摺動を滑らかすることができる。また、構成が単純であるため、タップホルダー全体を小径に形成することができる。
（００１７，００１８は削除。００１９は００１１と統合、００２０は００１２と統合）
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態について具体的に説明する。
図１は本発明の軸方向微小スライド機構を備えたタップホルダーの一実施の形態の断面図であり、図２は、図１の要部を拡大した部分断面図である。
【００１８】
図１の軸方向微小スライド機構を備えたタップホルダーは、タップ同期送り機構を有する工作機械の主軸３０に着脱自在に装着されるシャンク１と、転造タップ２を保持するコレットチャック１１が先端に着脱自在に取り付けられると共に、シャンク１内に軸方向に摺動自在に挿入されたタップホルダー本体３と、シャンク１とタップホルダー本体３との間に配置され、タップホルダー本体３を軸方向の相反する方向に付勢して、付勢力の釣り合い位置にタップホルダー本体３を停止させる状態とする第１バネ４及び第２バネ５とを備えている。
【００１９】
このような構成によって、タップホルダー本体３は、タップ加工中に主軸送り誤差が発生し送り量とタップのピッチが不一致となったとき、先端に取り付けられた転造タップ２からの外力に反応してタップのピッチに一致させる方向に微小スライドする。
【００２０】
図１において、タップホルダー本体３の先端部は、コレットチャック１１が挿入される傾斜のついた保持部２７となっており、先端外周部に形成されたネジに締め付けナット１０が取り付けられて小径転造タップ２を把持可能に構成されている。
【００２１】
シャンク１の外周には、後述する係合部材を構成するカバー８がリング１４で支持されてシャンク１に嵌めこまれている。
【００２２】
まず、シャンク１及びタップホルダー本体３との間に、タップホルダー本体３の軸方向への摺動をガイドすると共に、シャンク１の回転をタップホルダー本体３に伝達する係合部材の構成を説明する。
【００２３】
前記係合部材は、軸方向に伸びるようにシャンク１に穿設されたガイド用長穴２０と、ガイド用長穴２０と対抗した位置にタップホルダー本体に刻設された凹部２１と、ガイド用長穴２０が凹部２１に跨った状態でシャンクとタップホルダー本体を係合させるボール１２と、シャンクのガイド用長穴２０を塞ぐようにシャンク１外周にボール１２の抜け止め防止に設けられたカバー８とから構成されている。
【００２４】
シャンク１に設けられるガイド用長穴２０は、円周を３等分する１２０度間隔で３箇所設けられている。
シャンク１が回転すると、ガイド用長穴２０に少なくとも半球がはまっているボール１２が、対向するタップホルダー本体３の凹部に回転を伝達する。また、ボール１２はガイド用長穴２０を軸方向に自在に移動できるため、タップホルダー本体３は、回転しながら軸方向に摺動することができる。
【００２５】
次に、本発明の微小スライド機構は、軸方向に延びる軸部材２６がタップホルダー本体３に取り付けられる一方、軸方向に延びるバネ受け部材２５が軸方向に移動可能にシャンク１内に設けられ、第２バネ５はバネ受け部材２５を介してタップホルダー本体３を転造タップ２の方向に付勢し、第１バネ４はバネ受け部材２５に支承された状態で軸部材２６を介してタップホルダー本体３を転造タップ２と反対方向に付勢している。
【００２６】
ここで軸部材２６は、段付ボルトの形状で、タップホルダー本体３に先端を螺合させて取り付けられている。
【００２７】
バネ受け部材２５は、シャンク１に止めネジ１６、１７で固定されたカラー１５に載置された状態で、下部がタップホルダー本体３に当接しており、外周の段部とシャンク１との間に座金１８を介して第２バネ５が挿入されて転造タップ２方向に付勢されている。結果として、バネ受け部材２５に当接しているタップホルダー本体３が、転造タップ２方向に付勢されている。
【００２８】
一方、第１バネ４が、バネ受け部材２５が軸方向に延びている円筒内に挿入されて、その円筒内部の段部に支持されて、タップホルダー本体３に固定された軸部材２６の頭部を転造タップ２と反対方向に付勢し、結果としてタップホルダー本体３が転造タップ２と反対方向に付勢されている。このような構成によって、第１バネ４及び第２バネ５の付勢力の釣り合い位置にタップホルダー本体３が停止される。
【００２９】
この停止状態では、シャンク１とタップホルダー本体３との間及びバネ受け部材２５と軸部材２６の間に空所２３及び微小すきま２４が形成された状態となっている。
【００３０】
このようにタップホルダー本体３が軸方向に摺動可能な状態でタップ加工されるため、加工途中のタップ２に想定外の軸方向の負荷が加わった場合、タップホルダー本体３が、タップのピッチに一致される方向に微小スライドしネジ山の過転造を防止することができる。
【００３１】
次に、従来の転造タップホルダーを用いたネジ山と、本発明の軸方向微小スライド機構を備えたタップホルダーを用いたネジ山とを計測し比較した結果を説明する。
【００３２】
図４（ａ）は、従来の転造タップホルダーで小径タップ加工した場合のネジ山の拡大断面図である。この断面図から、過転造によるネジ山の盛り上がりすぎがわかる。一方（ｂ）は正常な転造ネジ山形を示した断面図である。
【００３３】
図５は、過転造の障害が発生したネジ山の切断面計測図である。このときの加工条件は、
タップ名称転造タップＭ１×０．２５
ワーク材ＳＵＳ４１０
回転数（ｍｉｎ）９５５
切削速度（ｍ／ｍｉｎ）３．０
送り速度（ｍ／ｍｉｎ）２３８．８
下穴径０．８９
ホルダーコレットチャックホルダー
である。
この計測図から、正常なネジ山角度（６０度）に対して交角の角度が狭くなっていることがわかる。また、ネジ山は、通常のネジ山形に近いものの、ネジ山斜面が入り口側に軽いむしれが見られ、ネジ精度不良が発生している。
【００３４】
図６は、図５と異なる加工条件で過転造の障害が発生したネジ山の切断面計測図である。このときの加工条件は、
タップ名称転造タップＭ１×０．２５
ワーク材ＳＵＳ４１０
回転数（ｍｉｎ）２８６５
切削速度（ｍ／ｍｉｎ）９．０
送り速度（ｍ／ｍｉｎ）７１６．３
下穴径０．８９
ホルダーコレットチャックホルダー
である。
この計測図からは、正常なネジ山角度（６０度）に対して交角の角度が狭くなって、ネジ山斜面の傾斜角度が大きくなっている。これは、図５に示した加工条件より切削速度が高速となり、加工途中に軸方向に想定外の負荷が加わり過転造となったものである。図５に較べ、ネジ山斜面の入り口側に顕著なむしれが見える。
【００３５】
図７は、本発明の微小スライド機構を備えたタップホルダーを用いたネジ山の切断面計測図である。このときの加工条件は、
タップ名称転造タップＭ１×０．２５
ワーク材ＳＵＳ４１０
回転数（ｍｉｎ）２８６５
切削速度（ｍ／ｍｉｎ）９．０
送り速度（ｍ／ｍｉｎ）７１６．３
下穴径０．８９
ホルダーコレットチャックホルダー
である。
【００３６】
この計測図からは、正常なネジ山角度（６０度）に対して交角の角度が近く、ネジ山は正常な転造ネジ山形に近く、むしれや盛りがり過ぎが認められない。図６の計測データと同じ加工条件で高速な切削速度、送り速度での結果であることから、本発明の微小スライド機構を備えたタップホルダーの効果が認められる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、加工途中のタップに想定外の軸方向の負荷が加わった場合、タップホルダー本体が、タップのピッチに一致される方向に微小スライドしネジ山の過転造を防止することができる。特に、難削材に対する小径（Ｍ２以下）のタップ加工において、高速回転・高い切削力の加工条件であっても過転造によるネジ山の盛り上がり過ぎやネジ山斜面のむしれなどの加工不良をなくすることができる。
また、瞬間的な負荷による、脆く、高価な小径転造タップの折損事故を防止することができ、さらに、小径のタップサイズに適合した先端外形のタップホルダーとすることができるため、加工ワークに対して適合したサイズとし、従来の工具干渉の問題を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の軸方向微小スライド機構を備えたタップホルダーの一実施の形態の断面図である。
【図２】図１の要部を拡大した部分断面図である。
【図３】従来のタップホルダーを示す断面図である。
【図４】（ａ）は、従来の転造タップホルダーで小径タップ加工した場合のネジ山の拡大断面図、（ｂ）は正常な転造ネジ山形を示した断面図である。
【図５】過転造の障害が発生したネジ山の切断面計測図である。
【図６】異なる加工条件で過転造の障害が発生したネジ山の切断面計測図である。
【図７】本発明の微小スライド機構を備えたタップホルダーを用いたネジ山の切断面計測図である。
【符号の説明】
【００３９】
１シャンク
２小径転造タップ（転造タップ）
３タップホルダー本体
４第１バネ
５第２バネ
８カバー
９弾性体
１０締め付けナット
１１コレットチャック
１２ボール
１４リング
１５カラー
１６、１７止めネジ
１８座金
２０ガイド用長穴
２１凹部
２３空所
２４微小すきま
２５バネ受け部材
２６軸部材
２７保持部
３０主軸[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a tap holder for mounting a tap on a machine tool provided with a tap synchronous feed mechanism, and more particularly to a rolled tap holder for machining a small diameter screw.
[0002]
[Prior art]
A collet chuck holder is used when performing conventional screw machining. As shown in FIG. 5, the collet chuck 11 is fitted to a holding portion 27 at the tip of the shank 1 that is detachably attached to the spindle 30 of the machine tool. The small diameter rolling tap 2 was inserted into the collet chuck, and the clamping nut 10 was screwed to hold it.
[0003]
Such a tap holder that holds and holds the rolling tap 2 is generally used in a machining center or the like, but no particular problem occurs in a tap size (M2 or larger) that is normally used. However, there has been a problem when machining a small diameter (equivalent to M2 or less equivalent to M1) screw on a difficult-to-cut material workpiece or the like.
[0004]
When such a small diameter rolling tap is used, since the diameter is small, normal rotation and reverse rotation are repeated at a higher speed than normal processing conditions. Also, the cutting force is increased. Since such a phenomenon occurs, the spindle feed accuracy tends to temporarily decrease during the tap synchronous feed machining. Due to this spindle feed error, an unexpected axial load is applied to the tap in the middle of machining, and as a result, phenomena such as excessive bulging of the thread on the workpiece and flaking of the thread slope occur. Machining accuracy decreases.
[0005]
In many cases, tapping is performed in a final process in which a large amount of processing is performed on a workpiece, and the occurrence of processing defects at this stage causes great damage in both material costs and processing costs. In particular, it has been a big problem in small diameter tapping of timepiece parts that are difficult to cut with precision machining. In order to prevent this, a tap holder that absorbs the spindle feed error has been desired.
[0006]
Also, since the structure of the conventional tap holder is a fixed type, there is a problem that the load is often applied at the moment when the rolling tap gets stuck in the prepared work hole, and there is a problem such as breakage at that time, This was a cause of shortening the life of the rolling tap.
[0007]
In addition, since a tap structure with a large diameter is required in order to obtain a tap structure with a high gripping force, there is a problem in that interference between a workpiece and a tool occurs particularly in processing of a small diameter tap. For this reason, there has been a demand for a roll tap holder that is small (small diameter) suitable for a small diameter roll tap of M2 or less and can absorb a spindle feed error.
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-6-270016 (3rd, 4th, 5th pages, Fig. 1)
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 7-285026 (2nd, 3rd, 4th pages, FIG. 1)
[Patent Document 3]
JP-A-8-108317 (pages 3, 4 and 1)
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in consideration of such problems, and an object of the present invention is to provide a rolling tap holder used for machining a small-diameter screw on a difficult-to-cut material workpiece using a machining center with a built-in tap synchronous feed mechanism.
[0010]
In particular, to provide a mechanism that can prevent deterioration of tap synchronous feed accuracy (variation) even under high-speed and high cutting force machining conditions, and prevent over-rolling (excessive thread swelling and thread slope flaking). Is an issue.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a tap holder having an axial micro-sliding mechanism according to the first aspect of the present invention holds a shank that is detachably mounted on a main spindle of a machine tool having a tap synchronous feed mechanism, and a rolling tap. The collet chuck is detachably attached to the tip, and is disposed between the shank and the tap holder body, and the tap holder body inserted in the shank so as to be slidable in the axial direction. And a first spring and a second spring for stopping the tap holder main body at a position where the biasing force is balanced, and extending in the axial direction to the tap holder main body. While a shaft member is attached, a spring receiving member extending in the axial direction is provided in the shank so as to be movable in the axial direction, and the second spring is provided with the bar. The tap holder body is urged in the direction of the rolling tap through a receiving member, and the tap holder body is rolled through the shaft member in a state where the first spring is supported by the spring receiving member. The tap holder body is energized in the opposite direction to the tap, and when the spindle feed error occurs during tapping and the feed amount and the tap pitch do not match, the tap holder body comes from the rolled tap attached to the tip. It is characterized by micro-sliding in a direction that matches the tap pitch in response to an external force.
[0012]
According to this invention, since the tap holder main body is stopped at the position where the urging forces of the first spring and the second spring are balanced, an unexpected axial load is applied to the tap being processed. The tap holder body can be slid slightly in the direction matching the tap pitch to prevent over-rolling of the thread. In particular, in tapping with small diameters (M2 or less) for difficult-to-cut materials, even under high-speed rotation and high cutting force processing conditions, processing defects such as excessive thread swelling due to over-rolling and flaking of the thread slope are caused. Can be eliminated.
In addition, according to the present invention, the first spring that extends by receiving the external force from the tap and the second spring that contracts by receiving the external force from the tap are provided, so that the tap can be slid in the axial direction. The holder body can be stopped. In addition, the tap holder body is slid in response to the load applied before and after the unexpected axial direction applied in each process of tapping (forward rotation), completion stop, tap removal (reverse rotation), and the rolled tap has already been formed. It can be operated to follow the thread that has been made.
Further, since the spring receiving member is movable, the holding mechanism can be simplified.
[0013]
Invention of Claim 2 is invention of Claim 1, Comprising: While sliding to the axial direction of a tap holder main body is guided between a shank and a tap holder main body, rotation of a shank is transmitted to a tap holder main body An engaging member is provided.
[0014]
According to the present invention, the rotation of the shank can be accurately transmitted to the tap holder body, and can be held slidably in the axial direction.
[0015]
A third aspect of the present invention is the second aspect of the present invention, wherein the engaging member includes a guide slot formed in the shank so as to extend in the axial direction, and a tap holder at a position facing the guide slot. A concave portion formed in the main body, and a ball for engaging the shank and the tap holder main body in a state where the guide elongated hole is prevented from coming off across the concave portion.
[0016]
According to this invention, since the engaging member is constituted by the ball straddling the shank and the tap holder main body, it is robust and can smoothly slide. Further, since the configuration is simple, the entire tap holder can be formed with a small diameter.
(0017 and 0018 are deleted. 0019 is integrated with 0011, 0020 is integrated with 0012)
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be specifically described below.
Figure 1 is Ri sectional view der of an embodiment of a tap holder with axial micro slide mechanism of the present invention, FIG. 2 is a partially enlarged sectional view of a main part of FIG.
[0018]
1 has a shank 1 detachably mounted on a spindle 30 of a machine tool having a tap synchronous feed mechanism and a collet chuck 11 holding a rolling tap 2 at the tip. The tap holder body 3 is detachably attached and is inserted in the shank 1 so as to be slidable in the axial direction. The tap holder body 3 is disposed between the shank 1 and the tap holder body 3. The first spring 4 and the second spring 5 are provided so as to urge the tap holder body 3 to a position where the urging force is balanced by urging in the direction in which the urging force is balanced.
[0019]
With such a configuration, the tap holder body 3 reacts to external force from the rolling tap 2 attached to the tip when a spindle feed error occurs during tapping and the feed amount and the tap pitch do not match. And slide it in the direction to match the tap pitch.
[0020]
In FIG. 1, the tip portion of the tap holder body 3 is an inclined holding portion 27 into which the collet chuck 11 is inserted, and a tightening nut 10 is attached to a screw formed on the outer peripheral portion of the tip portion to reduce the diameter of the tap holder body 3. It is comprised so that the tap 2 can be hold | gripped.
[0021]
On the outer periphery of the shank 1, a cover 8 constituting an engaging member described later is supported by a ring 14 and is fitted into the shank 1.
[0022]
First, the configuration of the engaging member that guides the sliding of the tap holder body 3 in the axial direction between the shank 1 and the tap holder body 3 and transmits the rotation of the shank 1 to the tap holder body 3 will be described. .
[0023]
The engaging member includes a guide slot 20 formed in the shank 1 so as to extend in the axial direction, a recess 21 formed in the tap holder body at a position facing the guide slot 20, and a guide. A ball 12 that engages the shank and the tap holder body with the long hole 20 straddling the recess 21 and a cover provided on the outer periphery of the shank 1 to prevent the ball 12 from coming off so as to close the long hole 20 for guiding the shank. 8.
[0024]
The guide holes 20 provided in the shank 1 are provided at three locations at 120 degree intervals that divide the circumference into three equal parts.
When the shank 1 rotates, the ball 12 having at least a hemisphere in the guide slot 20 transmits the rotation to the concave portion of the opposing tap holder body 3. Further, since the ball 12 can freely move in the guide slot 20 in the axial direction, the tap holder body 3 can slide in the axial direction while rotating.
[0025]
Next, in the micro slide mechanism of the present invention, the axially extending shaft member 26 is attached to the tap holder body 3, while the axially extending spring receiving member 25 is provided in the shank 1 so as to be movable in the axial direction. The second spring 5 urges the tap holder body 3 in the direction of the rolling tap 2 via the spring receiving member 25, and the first spring 4 is tapped via the shaft member 26 while being supported by the spring receiving member 25. The holder body 3 is biased in the direction opposite to the rolling tap 2.
[0026]
Here, the shaft member 26 is in the form of a stepped bolt, and is attached to the tap holder body 3 with its tip screwed.
[0027]
The spring receiving member 25 is placed on the collar 15 fixed to the shank 1 with set screws 16 and 17, and the lower part is in contact with the tap holder body 3, and the spring receiving member 25 is located between the outer step and the shank 1. The second spring 5 is inserted through the washer 18 and biased in the direction of the rolling tap 2. As a result, the tap holder main body 3 in contact with the spring receiving member 25 is urged in the direction of the rolling tap 2.
[0028]
On the other hand, the first spring 4 is inserted into a cylinder in which the spring receiving member 25 extends in the axial direction, supported by a step portion inside the cylinder, and the head of the shaft member 26 fixed to the tap holder body 3. The portion is biased in the direction opposite to the rolling tap 2, and as a result, the tap holder body 3 is biased in the direction opposite to the rolling tap 2. With such a configuration, the tap holder body 3 is stopped at a position where the urging forces of the first spring 4 and the second spring 5 are balanced.
[0029]
In this stopped state, a space 23 and a minute clearance 24 are formed between the shank 1 and the tap holder body 3 and between the spring receiving member 25 and the shaft member 26 .
[0030]
Since the tap holder body 3 is tapped in such a manner that the tap holder body 3 is slidable in the axial direction, when an unexpected axial load is applied to the tap 2 in the middle of the machining, the tap holder body 3 moves to the pitch of the tap. It is possible to prevent the thread from over-rolling by micro-sliding in the direction matched with.
[0031]
Next, the result of measuring and comparing the thread using the conventional rolled tap holder and the thread using the tap holder equipped with the axial micro slide mechanism of the present invention will be described.
[0032]
FIG. 4A is an enlarged cross-sectional view of a screw thread when a small diameter tapping is performed with a conventional rolling tap holder. From this cross-sectional view, it can be seen that the thread bulges too much due to over rolling. On the other hand, (b) is a sectional view showing a normal rolled thread shape.
[0033]
FIG. 5 is a cross-sectional measurement diagram of a thread where an over-rolling failure has occurred. The processing conditions at this time are
Tap name Rolling tap M1 × 0.25
Work material SUS410
Rotational speed (min) 955
Cutting speed (m / min) 3.0
Feed rate (m / min) 238.8
Pilot hole diameter 0.89
Holder Collet chuck holder.
From this measurement diagram, it can be seen that the angle of intersection is narrower than the normal thread angle (60 degrees). In addition, although the screw thread is close to a normal screw thread shape, the thread slope is lightly peeled on the entrance side, resulting in poor screw accuracy.
[0034]
FIG. 6 is a measurement diagram of a cut surface of a thread where an over-rolling failure has occurred under processing conditions different from those in FIG. The processing conditions at this time are
Tap name Rolling tap M1 × 0.25
Work material SUS410
Number of revolutions (min) 2865
Cutting speed (m / min) 9.0
Feed rate (m / min) 716.3
Pilot hole diameter 0.89
Holder Collet chuck holder.
From this measurement diagram, the angle of intersection is narrower than the normal thread angle (60 degrees), and the inclination angle of the thread slope is increased. This is because the cutting speed is higher than the machining conditions shown in FIG. 5, and an unexpected load is applied in the axial direction during machining, resulting in over-rolling. Compared to FIG. 5, there is a noticeable peeling on the entrance side of the thread slope.
[0035]
FIG. 7 is a measurement diagram of a thread cut surface using a tap holder provided with the micro-slide mechanism of the present invention. The processing conditions at this time are
Tap name Rolling tap M1 × 0.25
Work material SUS410
Number of revolutions (min) 2865
Cutting speed (m / min) 9.0
Feed rate (m / min) 716.3
Pilot hole diameter 0.89
Holder Collet chuck holder.
[0036]
From this measurement diagram, the angle of intersection is close to the normal thread angle (60 degrees), and the thread is close to a normal rolled thread shape, and no peeling or overcoiling is observed. Since the results are obtained at high cutting speed and feed speed under the same processing conditions as the measurement data of FIG. 6, the effect of the tap holder provided with the micro slide mechanism of the present invention is recognized.
[0037]
【The invention's effect】
According to the present invention, when an unexpected axial load is applied to a tap being processed, the tap holder body slides in a direction that matches the tap pitch to prevent over-rolling of the thread. Can do. In particular, in tapping with small diameters (M2 or less) for difficult-to-cut materials, even under high-speed rotation and high cutting force processing conditions, processing defects such as excessive thread bulging and thread slope peeling due to over-rolling. Can be eliminated.
In addition, breakage of brittle and expensive small-diameter rolled taps due to momentary loads can be prevented, and a tip-shaped tap holder suitable for small-diameter tap sizes can be used, so that it can be used as a workpiece. The size can be adapted to the conventional tool interference problem.
[Brief description of the drawings]
[0038]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an embodiment of a tap holder provided with an axial micro-slide mechanism of the present invention.
2 is an enlarged partial cross-sectional view of a main part of FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a conventional tap holder.
FIG. 4A is an enlarged cross-sectional view of a screw thread when a small-diameter tap is processed with a conventional roll tap holder, and FIG. 4B is a cross-sectional view showing a normal roll screw thread shape.
FIG. 5 is a cross-sectional measurement diagram of a thread in which an over rolling failure has occurred.
FIG. 6 is a cut surface measurement diagram of a thread in which an over-rolling failure has occurred under different processing conditions.
FIG. 7 is a measurement diagram of a thread cut surface using a tap holder provided with a micro-slide mechanism of the present invention.
[Explanation of symbols]
[0039]
1 Shank 2 Small diameter rolling tap (Rolling tap)
3 Tap holder body 4 First spring 5 Second spring 8 Cover 9 Elastic body 10 Tightening nut 11 Collet chuck 12 Ball 14 Ring 15 Collar 16, 17 Set screw 18 Washer 20 Guide hole 21 Recess 23 Space 24 Small clearance 25 Spring receiving member 26 Shaft member 27 Holding portion 30 Main shaft

Claims

A shank that is detachably mounted on a spindle of a machine tool having a tap synchronous feed mechanism;
A collet chuck that holds a rolling tap is detachably attached to the tip, and a tap holder body that is slidably inserted axially into the shank;
A first spring and a second spring disposed between the shank and the tap holder main body, biasing the tap holder main body in opposite directions in the axial direction, and stopping the tap holder main body at a position where the biasing force is balanced. The spring of
With
A shaft member extending in the axial direction is attached to the tap holder body, and a spring receiving member extending in the axial direction is provided in the shank so as to be movable in the axial direction, and the second spring is interposed via the spring receiving member. The tap holder body is urged in the direction of the rolling tap, and the first spring is supported by the spring receiving member, and the tap holder body is moved in the direction opposite to the rolling tap via the shaft member. Energized,
When a spindle feed error occurs during tapping and the feed amount and the tap pitch do not match, the tap holder body responds to an external force from a rolling tap attached to the tip to match the tap pitch. Tap holder with an axial micro-sliding mechanism characterized by micro-sliding in the direction.

Between the shank and the tap holder body, thereby guiding the sliding in the axial direction of the tap holder body, that the engaging member for transmitting rotation of the shank in the tap holder body is provided with The tap holder provided with the axial direction micro slide mechanism of Claim 1 characterized by the above-mentioned.

The engaging member is
A guide slot formed in the shank so as to extend in the axial direction,
A recess formed in the tap holder body at a position opposing to the elongated guide hole,
A ball engaging the tap holder body and the shank retaining state the elongated guide holes spanning the recess,
The tap holder provided with the axial direction micro slide mechanism of Claim 2 characterized by the above-mentioned.