JPH11320256A - 比較的大きなねじ山部長さのためのねじ切りフライス工具およびねじ切りフライス加工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 有効なねじ切りフライス歯によってねじ切り
フライス工具に生ぜしめられる不都合な撓みモーメント
を低減する。 【解決手段】 ねじ切りフライス工具が、刃部長さにわ
たって、ねじ山を形成するためのリードなしの切刃とし
てねじ切りフライス歯６を有しており、該ねじ切りフラ
イス歯が、相前後して複数の列５になって配置されてお
り、該列が刃溝４によって互いに分離されており、ねじ
切りフライス工具がコア孔内で一度しか位置決めされ
ず、回転運動と送り運動と円運動とを行ってねじ山形成
を実施するようになっており、軸方向および／または周
方向で見て、それぞれ２つの完全なねじ切りフライス歯
６の間に１つの欠歯部７が配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、比較的大きなねじ
山部長さのためのねじ切りフライス工具であって、当該
ねじ切りフライス工具が、刃部長さ（Ｐｒｏｆｉｌｌａ
ｅｎｇｅ）にわたって、ねじ山を形成するためのリード
なしの切刃としてねじ切りフライス歯を有しており、該
ねじ切りフライス歯が、相前後して複数の列になって配
置されており、該列が刃溝によって互いに分離されてお
り、当該ねじ切りフライス工具がねじ山形成のためにコ
ア孔内に軸方向で導入されかつ外方に向かって接近させ
られることにより、当該ねじ切りフライス工具がコア孔
内で一度しか位置決めされないようになっており、当該
ねじ切りフライス工具が、回転運動（Ｒｏｔａｔｉｏ
ｎ）もしくは自転運動と送り運動と円運動（Ｚｉｒｋｕ
ｌａｒｂｅｗｅｇｕｎｇ）もしくは公転運動とを行って
ねじ山形成を実施するようになっている形式のものに関
する。

【０００２】さらに本発明は、ねじ切りフライス加工法
にも関する。

【０００３】

【従来の技術】実際に知られている、このような形式の
ねじ切りフライス工具は、各列に均一に分配された状態
で、実体のある完全なねじ切りフライス歯しか有しな
い、汎用のねじ切りフライスである。異形断面を有する
刃部の長さは、ワークに形成しようとするねじ山の比較
的大きなねじ山部長さに相当しているので、相応して大
きく形成されている。これらの完全なねじ切りフライス
歯は、形成したいねじ山のピッチＰに相当する間隔を置
いて配置されている。このようなねじ切りフライスは刃
部長さ全体もしくは形成したいねじ山部長さ全体にわた
ってワークに係合させられるので、ねじ山は単に１回の
円運動の後に形成されている。この場合、ねじ切りフラ
イス工具には、かなり大きな撓みモーメントが加えら
れ、このような撓みモーメントは工具の撓み破壊を招く
恐れがある。

【０００４】ワークに形成される比較的大きなねじ山部
長さのために使用され、かつねじ山部長さに比べて短縮
された刃部長さを有するような、ねじ切りフライスとし
て形成されたねじ切りフライス工具も実際に知られてい
る。このようなねじ切りフライス工具では、各列に均一
に分配された状態で完全なねじ切りフライス歯しか設け
られていない。この公知の、短縮された刃部長さを有す
るねじ切りドリルは、このねじ切りドリルが１回の円運
動を実施してねじ山の一部を形成した後に、再び位置決
めされ、次いでこの新たな位置決めに続いて回転運動
（自転）および送り運動と同時に付加的な円運動を実施
し、これによりねじ山の別の部分を形成する。しかし、
このような新たな位置決めは、新たに位置決め時間（副
時間と呼ぶ）を必要とする。このような付加的な副時間
が、付加的な位置決めを行う公知のねじ切りフライスの
欠点となっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
で述べた形式のねじ切りフライス工具、つまり一度しか
位置決めされないねじ切りフライス工具を改良して、有
効なねじ切りフライス歯によってねじ切りフライス工具
に生ぜしめられる不都合な撓みモーメントが減じられる
ようなねじ切りフライス工具を提供することである。

【０００６】さらに本発明の課題は、このようなねじ切
りフライス工具を使用して、ねじ切りフライス加工を実
施するためのねじ切りフライス加工法を提供することで
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
にねじ切りフライス工具の本発明の構成では、軸方向お
よび／または周方向で見て、それぞれ２つの完全なねじ
切りフライス歯の間に１つの欠歯部が配置されているよ
うにした。

【０００８】

【発明の効果】本発明によるねじ切りフライス工具で
は、欠歯部に基づき、それぞれワークに作用もしくは係
合するねじ切りフライス歯の数が減じられているので、
有効なねじ切りフライス歯によって生ぜしめられる撓み
モーメントが減じられ、しかも付加的な副時間が生じな
い。このためには、欠歯部のあとに続いたねじ切りフラ
イス歯がねじ山の第１の部分の形成のために働くだけで
はなく、ねじ山の第２の部分の形成のためにも働かなけ
ればならなくなることが甘受される。ねじ山形成の第１
の部分では、それぞれ互いに直接に続いている２つのね
じ切りフライス歯のうち両ねじ切りフライス歯が均一に
負荷されているが、ねじ山形成の付加的な部分では、そ
れぞれ互いに直接に続いている２つのねじ切りフライス
歯のうち、送り方向または円運動方向で見て欠歯部のあ
とに続いている方のねじ切りフライス歯しか負荷されて
いない。

【０００９】本発明によるねじ切りフライス工具では、
複数回の円運動が行われた場合でも、１回の副時間（位
置決め時間）しか生じない。このことは、短縮された製
作時間や、相応して減じられた製造コストに結びつく。
節約効果は、通常ではねじ切りフライス工具をワークへ
ねじ山断面深さにまで側方から侵入させるために接線方
向の１回の引込み動作しか必要とならず、またフライス
加工されたねじ溝のきれいな移行部を得るために１回の
引出し動作しか必要とならない、という事情によっても
付加的に助成される。このような１回のループ状の引込
み動作および引出し動作は、延長された主時間（実際の
加工時間）に結びつく。

【００１０】本発明によるねじ切りフライス工具は、一
般にねじ切りフライス、つまりねじ山だけをフライス加
工するフライスである。しかし、本発明によるねじ切り
フライス工具を、前端部に穿孔切刃を有するねじ切りフ
ライス穿孔工具として形成することも可能である。この
場合、ねじ切りフライス工具をコア孔の穿孔下に軸方向
に位置決めするか、またはねじ山形成のために予め穿孔
されたコア孔内に位置決めすることも可能である。一般
に、ねじ切りフライス歯の各列が欠歯部を備えている。
「欠歯部」とは、２つのねじ切りフライス歯の間に、完
全な１つのねじ切りフライス歯が位置し得るような大き
さの隙間もしくはスペースが存在することを意味する。

【００１１】本発明によるねじ切りフライス工具では、
刃溝がたとえば直線状に軸平行に延びている。しかした
いていは、刃溝はねじられているか、もしくは螺旋状に
延びている。なぜならば、このことが欠歯部と相まっ
て、ねじられた刃溝の有効性を改善するからである。刃
溝の数もしくはねじ切りフライス歯の列の数は、本発明
の枠内ではそれ自体任意である。

【００１２】ねじ切りフライス歯の各列に同じ軸方向個
所もしくは同じ軸方向高さで欠歯部が設けられており、
単に１回だけの位置決めに続いて行われる円運動もしく
は公転運動に引き続いて、欠歯部に対応して付加的な位
置決めなしに、回転運動（自転運動）および送り運動と
同時に付加的な円運動もしくは公転運動が実施されるよ
うになっていると、特に有利である。このような構成
は、ねじ切りフライス歯の列の数が偶数であるのか、ま
たは奇数であるのかとは無関係であり、しかも製造が容
易となる。

【００１３】本発明は、言い換えれば、比較的大きなね
じ山部長さのためのねじ切りフライス工具であって、当
該ねじ切りフライス工具が、刃部長さにわたって、ねじ
山を形成するためのリードなしの切刃としてねじ切りフ
ライス歯を有しており、該ねじ切りフライス歯が、相前
後して複数の列になって配置されており、当該ねじ切り
フライス工具が、軸方向および／または周方向で見て、
それぞれ２つの完全なねじ切りフライス歯の間に配置さ
れた各１つの欠歯部を有している形式のねじ切りフライ
ス工具を使用して、ねじ切りフライス加工を実施するた
めのねじ切りフライス加工法にも関する。この場合、本
発明によるねじ切りフライス加工法の特徴は、当該ねじ
切りフライス工具をねじ山形成のためにコア孔内に軸方
向で導入しかつ外方に向かって接近させることにより、
当該ねじ切りフライス工具をコア孔内で一度しか位置決
めせず、当該ねじ切りフライス工具の回転運動と送り運
動と円運動とを行いながら、ねじ山形成を実施し、単に
１回だけの位置決めに続いて行われる円運動に引き続い
て、欠歯部に対応して付加的な位置決めなしに回転運動
および送り運動と同時に付加的な円運動を実施すること
にある。

【００１４】すなわち、本発明にとっては単に欠歯部だ
けが重要なのではない。それどころか、各歯が１回の位
置決め後に１周の円運動もしくは公転運動時にのみ働く
（つまりねじ切り作業する）のではなく、欠歯部１つ当
たり除去された歯の数に応じて、相応する回数の付加的
な円運動もしくは公転運動時にも働くことが重要とな
る。本発明によれば、各歯が円運動１周当たり、実際に
存在しているねじ切りフライス歯と、軸方向で隣接した
「切り欠かれた」歯との間の間隔に相当する軸方向の行
程ｐを実施する。すなわち、ねじ切りフライス歯は、単
に１つの歯にのみ限定された欠歯部の場合には、つまり
欠歯部が単に歯１つ分のスペースしか有していない場合
には、軸方向の行程２ｐにわたって働くことになる。

【００１５】ねじ切りフライス歯の１つの列に設けられ
た欠歯部が、ねじ切りフライス歯の隣接した列に設けら
れた欠歯部に対してそれぞれ軸方向にずらされている
と、特に有利である。欠歯部がそれぞれ単にねじ切りフ
ライス歯１つ分にしか相当しない場合には、このような
構成は、ねじ切りフライス歯の列が偶数個の場合に使用
され得る。欠歯部の分配が不規則であることに基づき、
望ましくな工具振動も阻止される。

【００１６】本発明のさらに別の有利な構成では、ねじ
切りフライス歯の各列で、送り方向で見て１つの欠歯部
のあとに単に１つの完全なねじ切りフライス歯しか続い
ていない。しかし、ねじ切りフライス歯の各列で、送り
方向で見て１つの欠歯部のあとに複数の完全なねじ切り
フライス歯が続いていても、特に有利である。たとえ
ば、次の完全なねじ切りフライス歯が過度に著しく摩耗
した場合には、このねじ切りフライス歯を研削除去する
ことができる。しかし、このような構成は、欠歯部が列
毎にずらされている場合にも有利に使用され得る。

【００１７】さらに、欠歯部がねじ切りフライス歯全高
にわたって延びていると、特に有利である。すなわち、
欠歯部によって可能となる、ねじ切りフライス工具の負
荷軽減が最大限に達成されている。

【００１８】しかし、欠歯部が、ねじ切りフライス歯
の、歯高さの少なくとも５０％に相当する、歯先端部を
有する前側の部分にわたってしか延びていない場合で
も、やはり特に有利である。欠歯部による工具の部分的
な負荷軽減しか望まれていない場合には、このような構
成で十分となる。このような構成は形成されたねじ山に
おけるばり形成をも阻止する。

【００１９】欠歯部の範囲で工具コアが、凹部を形成す
る溝を備えていると、特に有利である。このような溝に
より、欠歯部を仕切る両ねじ切りフライス歯の間のスペ
ースが拡大される。工具コアに凹部を形成する溝は、形
成されたねじ山の特に尖った自由端部のために役立つこ
とができる。

【００２０】ねじ切りフライス歯の１つの列に１つの欠
歯部しか設けないことも可能であるが、しかしねじ切り
フライス歯の各列が、軸方向で見て複数の欠歯部を有し
ていると、特に有利である。このことは工具の、より大
きな歯部長さを得るために役立つ。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面につき詳しく説明する。

【００２２】図１〜図３に示したねじ切りフライス工具
は、それぞれねじ切りフライスとして形成されていて、
シャンク１を有している。このシャンク１には、直接に
または中間部分２を介してねじ切りフライス加工部分３
が続いている。ねじ切りフライス加工部分３は複数の刃
溝４を備えている。これらの刃溝４の間には、切刃とし
て働くねじ切りフライス歯６（図１には図示しない）の
複数の列５が延びている。図３には、各列５においてそ
れぞれ２つ目のねじ切りフライス歯を除去することによ
り、欠歯部７が描かれている。この場合、除去されたね
じ切りフライス歯８は破線で示されている。図３に示し
た実施例では、ねじ切りフライス歯６の各列５に、同じ
軸方向位置もしくは同じ軸方向高さで欠歯部７が設けら
れており、各欠歯部７にはそれぞれ１つの完全なねじ切
りフライス歯６しか続いておらず、各欠歯部７は唯一つ
の存在しないねじ切りフライス歯に限定されている。

【００２３】図４には、別のねじ切りフライス加工部分
に設けられた複数のねじ切りフライス歯６の４つの列５
が個別化されて図示されている。各列５では、それぞれ
２つのねじ切りフライス歯６の間に１つの欠歯部７が設
けられており、この欠歯部７は、２つの除去されたねじ
山フライス歯８（破線で示す）に基づき形成されてい
る。この場合にも、複数のねじ切りフライス歯６の各列
５では、欠歯部７が同じ軸方向高さもしくは同じ軸方向
位置に設けられており、各欠歯部７には１つの完全なね
じ切りフライス歯６しか続いていない。図５に示した実
施例では、完全なねじ切りフライス歯６の間に、ねじ切
りフライス歯の前側もしくは外側の部分９（破線で示
す）を除去して形成された欠歯部７が設けられているの
で、フライス歯本体の残部１０が残っている。図６に示
した実施例では、欠歯部７においてねじ切りフライス歯
８（破線で示す）が完全に除去されており、工具コア１
１には凹部を形成する溝１２が設けられている。

【００２４】図７および図８に示した実施例では、ねじ
切りフライス工具（図示しない）の複数のねじ切りフラ
イス歯６の４つの列５のそれぞれに、各２つのねじ切り
フライス歯の間に１つの欠歯部７が設けられており、こ
の欠歯部７は１つのねじ切りフライス歯の欠如により規
定されている。各列の欠歯部７は、周方向で先行する列
の欠歯部７に対して欠歯部１つ分もしくはねじ切りフラ
イス歯１つ分だけ軸方向にずらされている。これによ
り、周方向で見ても、それぞれ２つの完全なねじ切りフ
ライス歯の間に１つの欠歯部が設けられていることが与
えられている。欠歯部が列毎にずらされていることに基
づき、列端部の歯空所１３が生じる。このよな歯空所１
３は本来の欠歯部とは異なり、軸方向で見て片側で１つ
の完全なねじ切りフライス歯によってしか仕切られてい
ない。図７および図８に示したような軸方向のずれを達
成するためには、偶数個の列５が必要となる。

【００２５】このような実施例とは異なり、図９には、
奇数個の列５のために適した軸方向のずれが示されてい
る。この場合、それぞれ２つの欠歯部７の間もしくは１
つの欠歯部と歯空所１３との間には、２つの完全なねじ
切りフライス歯６が設けられており、欠歯部７の軸方向
ずれ量は列毎にそれぞれねじ切りフライス歯１つ分であ
る。図９の実施例とは異なり、図１０に示した実施例で
は、それぞれ３つの欠如したねじ切りフライス歯６に相
当する範囲に１つの欠歯部７が延びており、欠歯部７の
軸方向ずれ量はそれぞれねじ切りフライス歯１つの範囲
分であり、それぞれ２つの欠歯部７の間もしくは１つの
欠歯部と歯空所１３との間には、１つのねじ切りフライ
ス歯６しか存在していない。

【００２６】図１１に示した実施例では、第１の列５に
欠歯部７もしくは歯空所１３が、隣接した列におけるよ
りも少数のねじ切りフライス歯に相当する範囲に沿って
延びており、相応して第１の列における実在するねじ切
りフライス歯の数が、隣接した列におけるよりも多く設
定されている。この実施例では、軸方向において両端部
でねじ切りフライス歯によって仕切られているような欠
歯部はいずれの列にも存在していない。周方向において
両側でねじ切りフライス歯６によって仕切られているよ
うな、歯空所とみなされる欠歯部しか存在していない。

【００２７】図１２および図１３に示したように、ねじ
切りフライス工具１４は矢印１５で示した軸方向の導入
送り運動によってワーク１７のコア孔１６内に導入さ
れ、次いで矢印１８で示した半径方向の接近運動によっ
て、位置決めされた状態にもたらされる。ねじ切りフラ
イス工具１４は矢印１９で示したように時計回り方向へ
常時回転（自転）している。ねじ切りフライス工具１４
は軸方向で見て３つの完全なねじ切りフライス歯６を有
しており、この場合、軸方向で隣接した２つのねじ切り
フライス歯６は、それぞれ２つのねじ切りフライス歯に
相当する１つの欠歯部７によって分離されている。ねじ
切りフライス工具１４は図１４に示したように、まず回
転運動および送り運動下に、逆時計回り方向で１周の円
運動、つまり公転を実施し、この場合、各ねじ切りフラ
イス歯は、螺旋部分２０により示したような１周の螺旋
運動を実施する。引き続き、ねじ切りフライス工具１４
は図１５に示したように、回転運動および送り運動下
に、逆時計回り方向で２周の付加的な円運動もしくは公
転を実施し、この場合、各ねじ切りフライス歯は螺旋部
分２１により示したような２周の螺旋運動を実施する。

【図面の簡単な説明】

【図１】比較的大きなねじ山部長さのためのねじ切りフ
ライス工具の一部を示す側面図である。

【図２】図１に示したねじ切りフライス工具の端面図で
ある。

【図３】比較的大きなねじ山部長さのための別のねじ切
りフライス工具の一部を示す側面図である。

【図４】比較的大きなねじ山部長さのためのねじ切りフ
ライス工具に設けられたねじ切りフライス歯の４つの列
を個別化して示す概略図である。

【図５】部分的にのみ切り欠かれた欠歯部を示す概略図
である。

【図６】凹部を形成する溝を備えた欠歯部を示す概略図
である。

【図７】比較的大きなねじ山部長さのためのねじ切りフ
ライス工具に設けられたねじ切りフライス歯の４つの列
を個別化して示す概略図である。

【図８】図７に示した「欠如した」ねじ切りフライス歯
を備えた２つの列を示す概略図である。

【図９】比較的大きなねじ山部長さのためのねじ切りフ
ライス工具に設けられたねじ切りフライス歯の３つの列
を個別化して示す概略図である。

【図１０】比較的大きなねじ山部長さのためのねじ切り
フライス工具に設けられたねじ切りフライス歯の４つの
列を個別化して示す概略図である。

【図１１】比較的大きなねじ山部長さのためのねじ切り
フライス工具に設けられたねじ切りフライス歯の２つの
列を個別化して示す概略図である。

【図１２】比較的大きなねじ山部長さのためのねじ切り
フライス工具を、ワーク内での位置決めの状態で示す断
面図である。

【図１３】図１２に示したねじ切りフライス工具を、ワ
ーク内での位置決めの状態で示す側面図である。

【図１４】図１２に示したねじ切りフライス工具を、ワ
ークにおける第１の円運動後の状態で示す側面図であ
る。

【図１５】図１２に示したねじ切りフライス工具を、ワ
ークにおける付加的な円運動後の状態で示す側面図であ
る。

【符号の説明】

１ シャンク、 ２ 中間部分、 ３ ねじ切りフライ
ス加工部分、 ４ 刃溝、 ５ 列、 ６ ねじ切りフ
ライス歯、 ７ 欠歯部、 ８ 除去されたねじ切りフ
ライス歯、 ９ 外側の部分、 １０ 残部、 １１
工具コア、 １２ 溝、 １３ 歯空所、 １４ ねじ
切りフライス工具、 １５ 矢印、 １６ コア孔、
１７ ワーク、 １８，１９ 矢印、 ２０，２１ 螺
旋部分

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 比較的大きなねじ山部長さのためのねじ
   切りフライス工具であって、 当該ねじ切りフライス工具が、刃部長さにわたって、ね
   じ山を形成するためのリードなしの切刃としてねじ切り
   フライス歯を有しており、該ねじ切りフライス歯が、相
   前後して複数の列になって配置されており、該列が刃溝
   によって互いに分離されており、 当該ねじ切りフライス工具がねじ山形成のためにコア孔
   内に軸方向で導入されかつ外方に向かって接近させられ
   ることにより、当該ねじ切りフライス工具がコア孔内で
   一度しか位置決めされないようになっており、 当該ねじ切りフライス工具が、回転運動と送り運動と円
   運動とを行ってねじ山形成を実施するようになっている
   形式のものにおいて、 軸方向および／または周方向で見て、それぞれ２つの完
   全なねじ切りフライス歯（６）の間に１つの欠歯部
   （７）が配置されていることを特徴とする、比較的大き
   なねじ山部長さのためのねじ切りフライス工具。
2. 【請求項２】 ねじ切りフライス歯（６）の各列（５）
   に同じ軸方向個所もしくは同じ軸方向高さで欠歯部
   （７）が設けられており、単に１回だけの位置決めに続
   いて行われる円運動に引き続いて、欠歯部（７）に対応
   して付加的な位置決めなしに、回転運動および送り運動
   と同時に付加的な円運動が実施されるようになってい
   る、請求項１記載のねじ切りフライス工具。
3. 【請求項３】 ねじ切りフライス歯（６）の１つの列に
   設けられた欠歯部（７）が、ねじ切りフライス歯の隣接
   した列に設けられた欠歯部に対してそれぞれ軸方向にず
   らされている、請求項１記載のねじ切りフライス工具。
4. 【請求項４】 ねじ切りフライス歯（６）の各列（５）
   で、送り方向で見て１つの欠歯部（７）に複数の完全な
   ねじ切りフライス歯（６）が続いている、請求項１から
   ３までのいずれか１項記載のねじ切りフライス工具。
5. 【請求項５】 欠歯部（７）が、ねじ切りフライス歯
   （６）全高にわたって延びている、請求項１から４まで
   のいずれか１項記載のねじ切りフライス工具。
6. 【請求項６】 欠歯部（７）が、ねじ切りフライス歯
   （６）の、歯高さの少なくとも５０％に相当する、歯先
   端部を有する前側の部分（９）にわたってしか延びてい
   ない、請求項１から４までのいずれか１項記載のねじ切
   りフライス工具。
7. 【請求項７】 欠歯部（７）の範囲で工具コア（１１）
   が、凹部を形成する溝（１２）を備えている、請求項５
   記載のねじ切りフライス工具。
8. 【請求項８】 ねじ切りフライス歯（６）の各列（５）
   が、軸方向で見て複数の欠歯部（７）を有している、請
   求項１から７までのいずれか１項記載のねじ切りフライ
   ス工具。
9. 【請求項９】 比較的大きなねじ山部長さのためのねじ
   切りフライス工具であって、 当該ねじ切りフライス工具が、刃部長さにわたって、ね
   じ山を形成するためのリードなしの切刃としてねじ切り
   フライス歯を有しており、該ねじ切りフライス歯が、相
   前後して複数の列になって配置されており、 当該ねじ切りフライス工具が、軸方向および／または周
   方向で見て、それぞれ２つの完全なねじ切りフライス歯
   の間に配置された各１つの欠歯部を有している形式のね
   じ切りフライス工具を使用して、ねじ切りフライス加工
   を実施するためのねじ切りフライス加工法において、 当該ねじ切りフライス工具をねじ山形成のためにコア孔
   内に軸方向で導入しかつ外方に向かって接近させること
   により、当該ねじ切りフライス工具をコア孔内で一度し
   か位置決めせず、 当該ねじ切りフライス工具の回転運動と送り運動と円運
   動とを行いながら、ねじ山形成を実施し、 単に１回だけの位置決めに続いて行われる円運動に引き
   続いて、欠歯部に対応して付加的な位置決めなしに回転
   運動および送り運動と同時に付加的な円運動を実施する
   ことを特徴とするねじ切りフライス加工法。