WO2005002771A1 - タップ立て用切り屑分断工具、およびめねじ加工方法 - Google Patents

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WO2005002771A1
WO2005002771A1 PCT/JP2003/011225 JP0311225W WO2005002771A1 WO 2005002771 A1 WO2005002771 A1 WO 2005002771A1 JP 0311225 W JP0311225 W JP 0311225W WO 2005002771 A1 WO2005002771 A1 WO 2005002771A1
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chip
cutting
groove
tool
pilot hole
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Osamu Horiuchi
Yoshihiko Murakami
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Osg Corporation
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23B51/00Tools for drilling machines
    • B23B51/08Drills combined with tool parts or tools for performing additional working
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23GTHREAD CUTTING; WORKING OF SCREWS, BOLT HEADS, OR NUTS, IN CONJUNCTION THEREWITH
    • B23G5/00Thread-cutting tools; Die-heads
    • B23G5/02Thread-cutting tools; Die-heads without means for adjustment
    • B23G5/06Taps
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    • B23G2240/00Details of equipment for threading other than threading tools, details of the threading process
    • B23G2240/08Evacuation of chips or fines

Definitions

  • the present invention relates to an improvement in an internal thread processing method for cutting an internal thread by screwing a cutting tap into a pilot hole.
  • a female thread forming method of cutting a female thread by screwing a cutting tap into a prepared hole is widely performed in various fields.However, using such a cutting tap, for example, SS400 (rolling for general structural use) If tapping is performed on a highly malleable material such as steel or aluminum, the chips are difficult to cut and are likely to be long, and as a result, as shown in Fig. 10, they may become entangled with the tap and cannot be machined. For this reason, it was necessary for workers to constantly monitor, and there were problems such as difficulty in complete automation. In addition, there are various problems, such as the possibility that the tap may be broken due to the infiltration of the chips, and that it is difficult to perform processing such as cleaning of the chips. On the other hand, when a plurality of notches corresponding to the lands of the cutting tap are provided in the outer periphery of the prepared hole as described in Document 1, for example, the chips are finely divided by the notches, so The problem goes away.
  • SS400 rolling for general structural use
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 52-26698
  • the female screw itself is largely divided by a relatively large notch corresponding to a land of a cutting tap. Therefore, there is a possibility that the strength of the female thread is reduced and a predetermined screw fastening strength cannot be obtained.
  • a material having a high malleability it is difficult to apply a strong fastening, and it is substantially difficult to apply the technology of Reference 1.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to remove chips without impairing the strength of the internal thread even when tapping the internal thread on a highly malleable material. The purpose is to make sure that it can be divided.
  • a first invention is to provide a tapping chip for preventing a chip from being discharged continuously for a long time when a cutting tap is screwed into a prepared hole to cut an internal thread.
  • a cutting tool wherein: (a) a main body portion inserted into the pilot hole prior to the cutting of the female screw by the cutting tap; and (b) the pilot hole provided integrally with the main body portion. And a groove machining blade for forming a chip dividing groove on the inner peripheral surface of the groove.
  • a second invention is the tapping chip cutting tool according to the first invention, wherein the grooving blade is configured to cut a notch-shaped chip dividing groove having a substantially triangular cross section. Is characterized by being substantially equal to the diameter of the root of the female screw.
  • a third invention is the tapping chip cutting tool according to the first invention or the first invention, wherein the main body has a cylindrical outer peripheral surface having a diameter substantially equal to the inner diameter of the pilot hole. It is characterized in that it is inserted into the pilot hole while being positioned substantially concentrically with the pilot hole by the outer peripheral surface.
  • a fourth invention is the chip breaking tool for tapping according to any one of the first invention to the third invention, wherein a tip of the main body portion has a large diameter portion substantially equal to a diameter of the pilot hole and a tip side. It is characterized in that a taper-shaped insertion guide is provided, the diameter of which becomes smaller as it goes toward.
  • a fifth invention is the tapping chip cutting tool according to the fourth invention, wherein: (a) the groove processing blade forms the chip separation groove by cutting; and (b) the insertion guide. A portion corresponding to the grooving blade is partially cut away, and a chip pocket for receiving chips discharged by the grooving blade and discharging the chip forward is provided.
  • the main body is provided with a shank integrally in the axial direction, and It is characterized by being used by being attached to.
  • the main body having the grooving blade is integrated with a tip portion of the cutting nip. It is characterized by being provided in a specific way.
  • the main body having the grooving blade is a groove for a drill for cutting the pilot hole. And a shank.
  • the body portion having the grooving blade includes a drill of a drill with a drill and the drill. And is provided integrally between them.
  • a tenth invention is a female thread processing method for cutting a female screw by screwing a cutting tap into a pilot hole, wherein the inner peripheral surface of the pilot hole is cut prior to the cutting of the female screw by the cutting tap.
  • the method further comprises a groove forming step of forming a chip breaking portion so as to intersect with the thread groove of the internal thread.
  • An eleventh invention is characterized in that, in the female screw machining method of the tenth invention, the chip dividing groove is provided such that a diameter of a groove bottom is substantially equal to a diameter of a valley of the female screw. .
  • the chip breaking tool for tapping by being inserted into the prepared hole prior to tapping (cutting of the internal thread) by the cutting tap, the inside of the prepared hole is formed. Since the chip dividing grooves are formed on the peripheral surface, the chips are reliably separated by the chip dividing grooves so that the chips can be discharged well, even when setting up a highly extensible material. . As a result, it is possible to prevent a large number of long and continuous chips from being entangled with the tap, and it is not necessary to monitor the tapping operation, and it is possible to achieve full automation (unmanned operation). In addition, breakage of the cutting tip caused by chip intrusion is suppressed, and processing such as chip cleaning is facilitated.
  • the female thread obtained by tapping is also divided by the chip dividing groove.
  • a notch-shaped chip dividing groove having a substantially triangular cross section may be formed with a minimum necessary size, such as by forming a diameter substantially equal to the diameter of a female thread valley.
  • the strength of the female screw is higher than when a large notch corresponding to the land is provided, and a predetermined screw fastening strength can be ensured even with a highly extensible material.
  • the main body is provided with a cylindrical outer peripheral surface having a diameter substantially equal to the inner diameter of the pilot hole, and is inserted into the pilot hole while being positioned substantially concentrically with the pilot hole by the cylindrical outer peripheral surface. Since the chip dividing groove is machined, the chip dividing groove can be added with high accuracy, and the chip dividing groove can be easily machined even with one groove machining blade.
  • the insertion guide having a teno or shape having a smaller diameter as it goes from the large-diameter portion substantially equal to the diameter of the pilot hole toward the distal end is provided at the distal end of the main body, the tool can be inserted into the pilot hole. It can be easily and reliably inserted into the swarf to process the chip dividing groove.
  • the tip pocket is provided by partially cutting out a portion of the insertion guide corresponding to the grooving blade, the chips cut by the grooving blade are forward from the tip pocket. Good discharge is achieved, and chips are prevented from being inserted between the insertion guide and the pilot hole, thereby preventing an increase in machining load and flaws on the inner peripheral surface of the pilot hole.
  • the shaving chip cutting tool according to the sixth aspect of the present invention is provided with a shank integrally in the axial direction and used alone by being attached to the machine tool, if the pilot hole diameter is the same, the pitch etc. Can be used in common for setting up multiple types of internal threads, and wear and damage to the tool ⁇ compared to the case where the cutting tap and the drill are provided integrally as in the seventh to ninth inventions It is possible to use the tool until the tool life is reached, and each tool can be used effectively.
  • the chip cutting tool is provided integrally with the tip of the cutting tap. Therefore, following machining of the chip dividing groove by the chip dividing tool, tapping by the cutting tap can be continuously and efficiently performed without changing tools.
  • the phase of the groove cutting blade may be adjusted to the chip cutting groove existing in the thread.
  • the chip cutting tool is provided integrally with the drill, the machining of the chip cutting groove by the chip cutting tool without changing the tool follows the drilling of the prepared hole by the drill. It can be performed continuously and efficiently. Further, as in the sixth invention, if the pilot hole diameter is the same, it can be commonly used for setting up a plurality of types of female threads having different pitches and the like.
  • the chip cutting tool is provided integrally with the cutting tap with a drill, preparation of a pre-drilled hole with a drill, processing of the chip cutting groove with the chip cutting tool, and tapping with the cutting tap are performed. In addition, it can be performed continuously and efficiently without changing tools.
  • the phase of the groove processing blade should be adjusted to the chip cutting groove existing in the internal thread.
  • the tapping is performed on a highly malleable material.
  • the chips are reliably separated by the chip dividing grooves and can be discharged satisfactorily, and the same effect as the first invention can be obtained.
  • the diameter of the groove bottom of the chip dividing groove is substantially equal to the diameter of the valley of the internal thread, and the chip dividing groove is provided at substantially the same depth as the thread groove of the internal thread.
  • the strength of the internal thread is higher, and even if the material is highly extensible, the specified screw fastening strength can be secured. .
  • FIGS. 1A and 1B are views showing a chip cutting tool for tapping according to an embodiment of the present invention, wherein FIG. 1A is a front view seen from a direction perpendicular to an axis, and FIG. It is.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view when machining a chip cutting groove in a prepared hole using the chip cutting tool of FIG.
  • FIG. 3 is a view showing a pilot hole provided with a chip dividing groove as shown in FIG. 2, (a) is a plan view, and (b) is a BB cross-sectional view in (a).
  • Fig. 4 is a view showing the state in which the internal thread is cut in the pilot hole of Fig. 3 by using an upright.
  • A is a plan view
  • (b) is a BB sectional view in (a)). .
  • FIG. 5 is a view showing another embodiment of the present invention, in which a chip cutting tool is provided integrally with a cutting tap.
  • FIG. 6 is a view showing still another embodiment of the present invention, in which a chip cutting tool is provided integrally with a drill.
  • FIG. 7 is a view showing still another embodiment of the present invention, in which a chip cutting tool is provided integrally with a cutting tap and a drill.
  • FIG. 8 is a view showing still another embodiment of the present invention, and corresponds to FIG. 1 in a case where a groove machining blade twisted around an axis is provided.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating still some other embodiments of the present invention.
  • FIG. 10 is a view showing a state in which a large number of long and continuous chips that are not divided at the time of tapping are entangled in a cutting tap.
  • the chip cutting groove of the present invention is formed by inserting a chip cutting tool parallel to the axis of the prepared hole without rotating the chip cutting tool around the axis, thereby forming a straight line formed parallel to the axis of the prepared hole.
  • It may be a groove, but it may be provided so as to intersect with the thread groove of the internal thread formed on the inner peripheral surface of the prepared hole as in the tenth invention, and the chip cutting tool is turned around the axis. Alternatively, it may be inserted into the pilot hole while being rotated to form a spiral chip dividing groove.
  • the grooving blade may be provided on the main body in a straight line parallel to the axis.
  • the grooving blade may be provided by twisting around the axis.
  • the chip cutting tool may be one that has a cutting edge at the tip of the grooving blade and cuts the chip dividing groove.However, the grooving blade cuts into the inner peripheral surface of the pilot hole, causing plastic deformation. It is also possible to form a chip dividing groove by forming the cutting chips.
  • the grooving blade can be provided integrally with the main body by wire cutting, wire electric discharge machining, etc. by cutting, but can be configured separately and fixed to the main body by screws, welding, shrink fitting, etc. It may be fixed integrally to the part.
  • the number of grooving blades is three or more, for example, equiangularly spaced apart from each other around the axis. (Slightly smaller than the hole), the chip cutting groove can be machined with sufficient machining accuracy by providing only one or two groove machining blades.
  • various modes are possible such that the cross-sectional shape of the main body is a polygon such as a triangle or a quadrangle, and the apex thereof can be used as a groove machining blade.
  • chips when tapping are more easily divided and discharged easily.Therefore, it is necessary to provide multiple grooving blades to form multiple chip cutting grooves simultaneously. desirable.
  • a notch-shaped chip dividing groove having a substantially triangular cross-section and a substantially triangular cross-section is formed in the grooving blade, but a groove such as a U-shaped cross section or an I-shaped cross section can be used.
  • the cross-sectional shapes of the processing blade and the chip dividing groove can be set as appropriate. Note that the chip cutting groove does not need to be able to pass through the land of the cutting tap as in the cited document 1, but may be provided with a width sufficiently smaller than the land.
  • the diameter of the grooving blade is substantially equal to the diameter of the valley of the female thread, and is substantially equal to the thread groove of the female thread, and a chip dividing groove is formed at the groove depth.
  • a chip cutting groove deeper than the thread groove of the internal thread may be machined as long as the screw strength is obtained. Even when the chip dividing groove is shallower than the female screw thread groove, the chips are surely divided and discharged within the range of the chip dividing groove, so that the chip Entanglement is suppressed.
  • the input guide of the fourth invention and the tip pocket of the fifth invention are provided as required. In other embodiments of the present invention, the insertion guide and the chip pocket may not be provided.
  • the chip cutting tool can be provided integrally with a common tool material with the drill ⁇ cutting pad and the drilling cutting cup, but it is configured separately. It may be integrally joined by welding or shrink fitting.
  • Various taps such as a straight groove tap and a spiral tap can be adopted as the cutting tap, and the same applies to a drill.
  • the chip cutting tools according to the first to ninth inventions are preferably used in the female thread machining method according to the tenth invention and the eleventh invention, but other methods such as laser machining and electric discharge machining are used. It is also possible to process a chip dividing groove by a groove processing technique.
  • Example 1 After setting up the chip dividing groove, even if the screw groove is cut so that the inner peripheral surface of the prepared hole forms the female screw peak as it is, the cutting process is performed up to the female screw peak. What you do. Example 1
  • FIG. 1 is a diagram showing a chip cutting tool 10 for tapping according to one embodiment of the present invention, wherein (a) is a front view as viewed from a direction perpendicular to an axis, and (b) is a front end side.
  • FIG. 2 the chip cutting tool 10 is inserted into a prepared hole 22 provided in advance in the work 20 from the front end side, so that the chip cutting groove 30 shown in FIG. This is for cutting the inner peripheral surface of the pilot hole 22.
  • the blade portion 14 has a cylindrical outer peripheral surface 18 having a diameter slightly smaller than the inner diameter of the pilot hole 22, and is positioned substantially concentrically with the pilot hole 22 by the cylindrical outer peripheral surface 18. In this state, it is inserted into the pilot hole 22.
  • the cylindrical part of the blade part 14 with a diameter slightly smaller than the prepared hole 22 corresponds to the main body part.
  • Each of the three grooving blades 16 is provided integrally with the blade portion 16 by, for example, wire-cut electric discharge machining so that the cross-section of each of the grooving blades 16 is substantially triangular and the vertices protrude to the outer peripheral side. It has a length in the axial direction longer than the thickness of the work 20, that is, the length of the internal thread 32 to be machined (see FIG. 4), and is formed linearly in parallel with the axis. The tip functions as a cutting edge.
  • the diameter of the apex of the grooved blade 16 protruding to the outer peripheral side is almost equal to the diameter of the valley of the female screw 32, and the inner peripheral surface of the prepared hole 22 has the thread groove 3 4 of the female screw 32.
  • FIG. 3 shows the state before tapping the female thread 32, but the position of the bottom of the thread groove 34 of the female thread 32 is shown by a dashed line for comparison with the chip dividing groove 30.
  • Things. 3A and 4A are plan views, respectively, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
  • the chip cutting tool 10 is also provided with an insertion guide 24 at its tip.
  • the insertion guide 24 has the same diameter as that of the cylindrical outer peripheral surface 18 and is substantially the same as the diameter of the pilot hole 22, and has a shape that becomes smaller in diameter from the large diameter portion toward the distal end. It is inserted into the pilot hole 22 by its tapered surface 26 so as to be substantially concentric with the pilot hole 22.
  • a portion of the above-mentioned insertion guide 24 that coincides with the groove machining blade 16 Is provided with a chip pocket 28 that partially receives the chipping force, the chip that is cut by the grooving blade 16 and discharges the chip forward.
  • the drill is driven to rotate around the axis by a three-axis machine (not shown) or the like. While lowering it to cut the pilot hole 2 2. This step is a pre-drilling step.
  • the work 20 is made of a highly extensible material such as SS400 or aluminum, and the chip cutting groove 30 is relatively easily cut simply by pushing the chip cutting tool 10 in the axial direction.
  • a die having a cutting edge corresponding to the grooving blade 16 can be used if necessary.
  • the insertion guide 24 has a chip pocket 18 corresponding to the grooved blade 16, chips cut by the grooved blade 16 are forwardly moved from the chip pocket 8 (see the embodiment). In this case, swarf is ejected downward, and chips are inserted between the insertion guide 24 and the pilot hole 22 to increase the processing load and to scratch the inner peripheral surface of the pilot hole 22. Is prevented.
  • the tip of the grooving blade 16 protrudes to the opposite side (downward) of the pilot hole 22 and the cutting of the chip dividing groove 30 is completed, the descent of the chip cutting tool 10 is stopped.
  • the length of the blade portion 14 of the chip cutting tool 10, that is, the length of the groove processing blade 16 is larger than the plate thickness of the work 0. Therefore, the rear end of the grooving blade 16 protrudes above the pilot hole 22 and can be easily pulled out.
  • the chip 20 Prior to), the chip 20 is pushed into the pilot hole 22 to cut the chip dividing groove 30 in the inner peripheral surface of the pilot hole 22 and the workpiece 20 is extensible. Even if the material is high, the chips are reliably separated and satisfactorily discharged by the chip dividing grooves 30. As a result, for example, as shown in Fig. 10, a large number of long and continuous chips can be prevented from becoming entangled in the tap, and the need for monitoring the work of setting up a shower can be eliminated, thus enabling complete automation (unmanned operation). . In addition, breakage of the cutting tap due to chip intrusion is suppressed, and processing such as chip cleaning becomes easy.
  • the female thread 3 obtained by tapping is also divided by the chip dividing groove 30.
  • the chip dividing groove 30 only needs to be able to separate the chips when tapping, and in this embodiment, Since the notch-shaped chip dividing groove 30 having a substantially triangular cross section is formed with substantially the same groove depth as the thread groove 34 of the internal thread 32, it corresponds to the land of the nip as in Patent Document 1.
  • the strength of the female screw 32 is higher than in the case where a large notch is provided, so that a predetermined screw fastening strength can be ensured even with a highly extensible material.
  • the blade portion 14 has a cylindrical outer peripheral surface 18 having a diameter substantially equal to the inner diameter of the prepared hole 22, and the lower portion is positioned substantially concentrically with the prepared hole 22 by the cylindrical outer peripheral surface 18. Since it is inserted into the hole 22, the chip dividing groove 30 can be easily processed with high accuracy.
  • the chip cutting tool 10 is easily and securely inserted into the prepared hole 22, and the chip is inserted.
  • the dividing groove 30 can be cut.
  • the insertion guide 14 is provided with the chip pocket 28 corresponding to the groove processing blade 16, chips cut by the groove processing blade 16 are favorably forward from the chip socket 28.
  • the cutting load is increased between the input guide 24 and the pilot hole 22 to increase the machining load and to damage the inner peripheral surface of the pilot hole 22. Is prevented.
  • the chip cutting tool 10 of the present embodiment is provided with the shank 12 integrally in the axial direction, and is used by being independently attached to the machine tool, so that the diameter of the prepared hole 22 is the same.
  • FIG. 5 shows a cutting tap 4 for tapping the female screw 32.
  • the chip cutting tool 42 is coaxially and integrally provided at the tip of 0.
  • the chip cutting tool 42 consists of the three groove processing blades 16, the cylindrical outer peripheral surface 18 and the insertion guide. 24, which is substantially the same as the blade section 14, and has a smaller diameter than the pilot hole 22 and a longer connection length than the length of the internal thread 32 (the plate thickness of the work 20).
  • the cutting tap 40 is provided integrally with the cutting tap 40 via a part 44.
  • a chip cutting groove 30 is formed on the inner peripheral surface of the prepared hole 22 by the chip cutting tool 42 before the tapping by the cutting tap 40, so that the tapping is performed.
  • the chips are surely divided and can be satisfactorily discharged, so that the same effect as in the above embodiment can be obtained.
  • the chip cutting tool 42 is provided integrally with the tip of the cutting tap 40, the chip cutting tool 42 is used to cut the chip cutting groove 30 (grooving process). Therefore, tapping with the cutting tap 40 (tapping step) can be performed continuously and efficiently without changing tools.
  • FIG. 6 shows a composite tool in which a chip cutting tool 52 is coaxially and integrally provided on a drill 50 for cutting the prepared hole 22.
  • the chip cutting tool 52 includes the three grooves. Equipped with a processing blade 16, a cylindrical outer peripheral surface 18, and an insertion guide 14, virtually
  • the shank 54 has the same configuration as the blade portion 14 and is integrally provided at the front end of the shank 54, that is, at a portion between the groove 56 and the shank 54.
  • a small-diameter portion 58 is provided between the groove 56 and the insertion guide 24, and chips cut by the groove processing blade 16 pass through the annular space on the outer peripheral side of the small-diameter portion 58. Is discharged.
  • the chip dividing groove 30 is cut by the chip dividing tool 52 on the inner peripheral surface of the prepared hole 22.
  • the chips at the time of tapping can be surely cut off and discharged well, so that the same effect as in the above embodiment can be obtained.
  • the chip cutting tool 52 is provided integrally with the drill 50, following the pre-drilling (prepared hole drilling) with the drill 50, the chip is cut without changing the tool. Processing of the chip dividing groove 30 (grooving step) by the tool 52 can be continuously and efficiently performed.
  • the diameter of the prepared hole 22 is the same, it can be used in common for tapping of a plurality of types of female screws 32 having different pitches and the like.
  • FIG. 7 shows a drill tool 50 of FIG. 6 in which a groove 56 is coaxially and integrally provided via a small diameter portion 58 on the tip side of the composite tool of FIG. 2
  • the chip cutting tool 4 2 cuts the chip 2 on the inner peripheral surface of the prepared hole 2 2.
  • the chip cutting tool 42 is provided integrally with the cutting tap 40 and the groove 56 functioning as a drill, the chip cutting is performed following the preparation of the pre-drilled hole (prepared hole processing step) by the groove 56. Machining of the chip separating groove 30 with the tool 42 (grooving step) and tapping with the cutting tap 40 (tap setting step) can be performed continuously and efficiently without changing tools.
  • the chip separating groove 30 existing in the female screw 32 and the groove processing blade 16 are to be removed. It is only necessary to match and pull out.
  • the chip cutting tool 60 in FIG. 8 is used when the groove processing blade 64 of the blade portion 62 is twisted at a predetermined twist angle, and is screwed into the pilot hole 22 along the twist. Accordingly, since the spiral chip cutting groove is cut, substantially the same operation and effect as those of the chip cutting tool 10 can be obtained.
  • the torsion angle of the grooving blade 6 4 may be appropriately set so as to intersect with the thread groove 34 of the female screw 32 to be tapped, but generally has a relatively small torsion angle of about 30 ° or less. good.
  • a cylindrical portion of the blade portion 62 having a diameter slightly smaller than the prepared hole 22 corresponds to the main body portion.
  • FIG. 8 is a view corresponding to FIG. 1, wherein (a) is a front view, and (b) is a bottom view as viewed from the distal end side.
  • a blade portion 62 having the groove processing blade 64 can be provided instead of the chip cutting tool 42.52 of the composite tool shown in FIGS. 5 to 7, a blade portion 62 having the groove processing blade 64 can be provided instead of the chip cutting tool 42.52 of the composite tool shown in FIGS. 5 to 7, a blade portion 62 having the groove processing blade 64 can be provided instead of the chip cutting tool 42.52 of the composite tool shown in FIGS. 5 to 7, a blade portion 62 having the groove processing blade 64 can be provided.
  • FIG. 9 (a) to 9 (c) are diagrams illustrating another embodiment of a chip cutting tool
  • FIG. 9 (a) is a cross section of the main body 70 having a triangular shape and having a larger diameter than the pilot hole 22.
  • three vertices 70'a to 70c are used as grooving blades as they are.
  • B) shows a case where the cross section of the main body 72 is square, and four vertices 72 a to 72 d having a larger diameter than the prepared hole 22 are used as they are as the grooving blade.
  • (C) shows a cross section of the main body 74 having a diameter slightly smaller than the prepared hole 22 as in the case of the chip cutting tools 10 and 60, and a single groove processing blade 7 4.
  • the main body 70.72 may be a straight prism, but it is twisted at a predetermined twist angle, and the vertices 70a to 70c and 72a to 72d, It may be twisted around the axis.
  • the grooving blade 74 a of (c) may be linear as in the grooving blade 16 or may be twisted as in the grooving blade 64.

Landscapes

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Abstract

タップ立てに先立って、切り屑分断工具の刃部14を下穴22内に押し込むことにより、断面三角形の複数の溝加工刃16により下穴22の内周面に切り屑分断溝を切削加工する。これにより、ワーク20が展延性の高い材料であっても、切り屑分断溝によりタップ立て時の切り屑が確実に分断されて良好に排出されるようになり、長く連続してタップに絡みついたり、切り屑を噛み込んで切削タップが折損したりすることが防止されるとともに、切り屑の清掃などの処理が容易になる。

Description

明細書 タップ立て用切り屑分断工具、 およびめねじ加工方法 技術分野
本発明は、 下穴に切削タップをねじ込んでめねじを切削加工するめねじ加工 方法の改良に関するものである。 背景技術
下穴に切削タツプをねじ込んでめねじを切削加工するめねじ加工方法が、 各 種の分野で広く行われているが、 このような切削タップを用いて、例えば S S 4 0 0 (一般構造用圧延鋼材) やアルミニウムなどの展延性が高い材料にタツ プ立てを行うと、 切り屑が分断し難くて長く連なり易いため、 図 1 0に示すよ うにタップに絡みついて加工不可になる場合がある。 このため、 作業者が常に 監視している必要があり、 完全自動化が難しいなどの問題があった。 また、 切 り屑の嚙み込みでタップが折損する恐れがあるとともに、 切り屑の清掃などの 処理が困難であるなど、 種々の問題を含んでいた。 これに対し、 例えば文献 1 に記載のように、 切削タツプのランドに相当する切欠が下穴外周部に複数設け られている場合には、 その切欠によって切り屑が細かく分断されるため、 上言己 問題が解消する。
【文献 1】 特開昭 5 2— 2 6 6 9 8号公報 しかしながら、 上記特許文献 1に記載の加工方法においては、 切削タップの ランドに相当する比較的大きな切欠によってめねじそのものが大きく分断され るため、 めねじの強度が低下して所定のねじ締結強度が得られなくなる可能性 がある。 特に、 展延性が高い材料の場合、 強く締結することができないため、 実質的に文献 1の技術を適用することは困難である。 ' 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 、 展延性が高い材料に対してめねじをタップ立てする場合でも、 めねじの強度 を損なうことなく切り屑を確実に分断できるようにすることにある。
発明の開示 発明の開示
かかる目的を達成するために、 第 1発明は、 下穴に切削タップをねじ込んで めねじを切削加工する際に、 切り屑が長く溥続して排出されることを防止する タップ立て用切り屑分断工具であって、 (a) 前記切削タップによる前記めねじ の切削加工に先立って前記下穴内に挿入される本体部と、 (b) その本体部に一 体的に設けられて前記下穴の内周面に切り屑分断溝を形成する溝加工刃と、 を 有することを特徴とする。
第 2発明は、 第 1発明のタップ立て用切り屑分断工具において、前記溝加工 刃は、 断面が略三角形のノッチ状の切り屑分断溝を切削加工するもので、 その 溝加工刃の径寸法は前記めねじの谷の径と略等しいことを特徴とする。
第 3発明は、 第 1発明または第 1発明のタツプ立て用切り屑分断工具におい て、 前記本体部は、 前記下穴の内径と略等しい径寸法の円筒外周面を備えてお り、 その円筒外周面によりその下穴と略同心に位置決めされた状態でその下穴 内に挿入されることを特徴とする。 '
第 4発明は、 第 1発明〜第 3発明の何れかのタップ立て用切り屑分断工具に おいて、 前記本体部の先端には、前記下穴の径寸法と略等しい大径部から先端 側へ向かうに従って小径となるテ一パ形状の挿入ガイドが設けられていること を特徴とする。
第 5発明は、 第 4発明のタップ立て用切り屑分断工具において、 (a) 前記溝 加工刃は、 切削加工により前記切り屑分断溝を形成するもので、 (b) 前記挿入 ガイ ドのうちその溝加工刃と一致する部分は部分的に切り欠かれ、 その溝加工 刃によつて切削された切り屑を収容して前方へ排出するチップポケットが設け られていることを特徴とする。 第 6発明は、 第 1発明〜第 5発明の何れかの夕ップ立て用切り屑分断工具に おいて、前記本体部には、 軸方向に一体的にシャンクが設けられ、単独で工作 機械に取り付けられて使用されることを特徴とする。
第 7発明は、 第 1発明〜第 5発明の何れかの夕ップ立て用切り屑分断工具に おいて、前記溝加工刃を有する前記本体部は、 前記切削夕ップの先端部に一体 的に設けられていることを特徴とする。
第 8発明は、 第 1発明〜第 5発明の何れかの夕ップ立て用切り屑分断工具に おいて、 前記溝加工刃を有する前記本体部は、 前記下穴を切削加工するドリル の溝部とシャンクとの間に一体的に設けられていることを特徴とする。
第 9発明は、 第 1発明〜第 5発明の何れかのタップ立て用切り屑分断工具に おいて、 前記溝加工刃を有する前記本体部は、 ドリル付き切削タップのそのド リルとその切削タップとの間に一体的に設けられていることを特徴とする。 第 1 0発明は、 下穴に切削タップをねじ込んでめねじを切削加工するめねじ 加工方法であつて、 前記切削夕ップによる前記めねじの切削加工に先立って、 前記下穴の内周面にそのめねじのねじ溝と交差するように切り屑分断 ¾を形成 する溝加工工程を有することを特徴とする。
第 1 1発明は、 第 1 0発明のめねじ加工方法において、 前記切り屑分断溝は 、 溝底の径寸法が前記めねじの谷の径と略等しくなるように設けられることを 特徴とする。
前記第 1発明の夕ップ立て用切り屑分断工具によれば、 切削タップによるタ ップ立て (めねじの切削加工) に先立って下穴内に挿入されることにより、 そ の下穴の内周面に切り屑分断溝を形成するため、展延性の高い材料に夕ップ立 てを行う場合でも、 その切り屑分断溝により切り屑が確実に分断されて良好に 排出されるようになる。 これにより、 分断されずに長く連続した多数の切り屑 がタップに絡みつくことが防止され、 タップ立て作業の監視が不要になって完 全自動化 (無人化) を図ることができる。 また、 切り屑の嚙み込みに起因する 切削夕ップの折損が抑制されるとともに、 切り屑の清掃などの処理が容易にな る。 —方、 タップ立てによって得られるめねじも切り屑分断溝によって分断され るが、 この切り屑分断溝はタップ立ての際の切り屑を分断できれば良いため、 例えば前記第 2発明のよう'に、 断面が略三角形のノッチ状の切り屑分断溝をめ ねじの谷の径と略等しい径寸法で形成するなど、 必要最小限の大きさで設けれ ば良く、 前記特許文献 1のようにタップのランドに相当する大きな切欠を設け る場合に比較してめねじの強度が高くなり、展延性の高い材料であっても所定 のねじ締結強度を確保することができる。
前記第 3発明では、本体部が下穴の内径と略等しい径寸法の円筒外周面を備 えており、 その円筒外周面により下穴と略同心に位置決めされた状態で下穴内 に挿入されて切り屑分断溝を加工するため、 その切り屑分断溝を高い精度で加 ェできるとともに、溝加工刃が 1つであっても切り屑分断溝を容易に加工でき る。
前記第 4発明では、下穴の径寸法と略等しい大径部から先端側へ向かうに従 つて小径となるテーノ、形状の挿入ガイドが本体部の先端に設けられているため 、 工具を下穴内へ容易且つ確実に挿入して切り屑分断溝を加工することができ る。
前記第 5発明では、 上記挿入ガイドのうち溝加工刃と一致する部分が部分的 に切り欠かれてチップポケッ卜が設けられているため、 溝加工刃によって切削 された切り屑がチップポケッ卜から前方へ良好に排出されるようになり、 挿入 ガイドと下穴との間に切り屑を嚙み込んで加工負荷が増大したり下穴内周面に 疵が付いたりすることが防止される。
前記第 6発明の夕ップ立て用切り屑分断工具は、軸方向に一体的にシャンク が設けられ、単独で工作 械に取り付けられて使用されるため、 下穴径が同じ であればピッチ等が異なる複数種類のめねじの夕ップ立てに共通に使用できる とともに、 第 7発明〜第 9発明のように切削タップゃドリルと一体的に設ける 場合に比較して、 工具每に摩耗や損傷などにより工具寿命に達するまで使用す ることが可能で、 各工具を有効に利用できる。
前記第 7発明では、 切り屑分断工具が切削タップの先端部に一体的に設けら れているため、 切り屑分断工具による切り屑分断溝の加工に続いて、 工具交換 することなく切削タップによるタツプ立てを連続して能率良く行うことができ る。 なお、 タップ立て後に切り屑分断工具をめねじから引き抜く際には、 めね じに存在する切り屑分断溝に溝加工刃の位相を合わせて引き抜くようにすれば 良い。
前記第 8発明では、 切り屑分断工具がドリルに一体的に設けられているため 、 ドリルによる下穴加工に続いて、 工具交換することなく切り屑分断工具によ る切り屑分断溝の加工を連続して能率良く行うことができる。 また、 第 6発明 と同様に下穴径が同じであればピッチ等が異なる複数種類のめねじの夕ップ立 てに共通に使用できる。
前記第 9発明では、 切り屑分断工具がドリル付き切削タップに一体的に設け られているため、 ドリルによる下穴加工、切り屑分断工具による切り屑分断溝 の加工、 および切削タップによるタップ立てを、工具交換することなく連続し て能率良く行うことができる。 なお、 タップ立て後に切り屑分断工具をめねじ から引き抜く際には、 めねじに存在する切り屑分断溝に溝加工刃の位相を合わ せて引き抜くようにすれば良い。
前記第 1 0発明のめねじ加工方法では、切削タップによる夕ップ立てに先立 つて下穴の内周面に切り屑分断溝を形成するため、展延性の高い材料にタップ 立てを行う場合でも、 その切り屑分断溝により切り屑が確実に分断されて良好 に排出されるようになり、 第 1発明と同様の効果が得られる。
前記第 1 1発明では、 切り屑分断溝の溝底の径寸法がめねじの谷の径と略等 しく、 めねじのねじ溝と略同じ深さで切り屑分断溝が設けられるため、前記特 言午文献 1のようにタツプのランドに相当する大きな切欠を設ける場合に比較し てめねじの強度が高くなり、 展延性の高い材料であつても所定のねじ締結強度 を確保することができる。
図面の簡単な説明 図 1は、本発明の一実施例のタップ立て用切り屑分断工具を示す図で、 (a) は軸心と直角な方向から見た正面図、 (b) は先端側から見た底面図である。 図 2は、 図 1の切り屑分断工具を用いて下穴に切り屑分断溝を加工する際の 断面図である。
図 3は、 図 2のようにして切り屑分断溝が設けられた下穴を示す図で、 (a) は平面図、 (b) は (a) における B— B断面図である。
図 4は、 図 3の下穴に夕ップ立てによりめねじが切削加工された状摩を示す 図で、 (aは平面図、 (b) は (a) における B— B断面図である。
図 5は、 本発明の他の実施例を示す図で、 切削タップと一体的に切り屑分断 工具が設けられた場合である。
図 6は、本発明の更に別の実 例を示す図で、 ドリルと一体的に切り屑分断 工具が設けられた場合である。
図 7は、 本発明の更に別の実施例を示す図で、 切削タップおよびドリルと一 体的に切り屑分断工具が設けられた場合である。
図 8は、本発明の更に別の実施例を示す図で、軸心まわりに捩じれた溝加工 刃が設けられた場合で、 図 1に対応する図である。
図 9は、 本発明の更に別の幾つかの実施例を説明する断面図である。
図 1 0は、 タツプ立て時に分断されずに長く連続した多数の切り屑が切削夕 ップに絡まつた状態を示す図である。 発明を実施するための最良の形態
本発明の切り屑分断溝は、 切り屑分断工具を軸心まわりに回転させることな く下穴の軸心と平行に揷入することにより、 下穴の軸心と平行に形成される直 線溝であっても良いが、前記第 1 0発明のように下穴の内周面に形成されるめ ねじのねじ溝と交差するように設けられれば良く、 切り屑分断工具を軸心まわ りに回転させながら下穴内に挿入してらせん状の切り屑分断溝を形成するよう にしても良い。 直線溝の場合は、 溝加工刃も軸心と平行に直線状に本体部に設 ければ良く、 らせん状の場合は溝加工刃も軸心まわりに捩じって設ければ良い 切り屑分断工具は、 溝加工刃の先端に切れ刃が設けられて切り屑分断溝を切 削加工するものでも良いが、 溝加工刃が下穴の内周面に食い込んで塑 f生変形さ せることにより切り屑分断溝を形成するものでも良い。 溝加工刃は、 切削加工 による削り出しゃワイヤ力ット放電加工などで本体部と一体に設けることもで きるが、 別体に構成してねじや溶接、焼嵌めなどの固設手段により本体部に一 体的に固設したものでも良い。
溝加工刃の数は、 軸心まわりに離間して例えば等角度間隔で 3つ以上設ける ことが望ましいが、前記第 3発明のように下穴の内径と略等しい径寸法 (厳密 には、 下穴より僅かに小さい) の円筒外周面を有する場合には、 単一または 2 つの溝加工刃を設けるだけでも十分な加工精度で切り屑分断溝を加工すること ができる。 前記第 3発 以外では、本体部の断面形状が三角形や四角形などの 多角形で、 その頂点を溝加工刃として俾用することもできるなど、 轉々の態様 が可能である。 なお、切り屑分断溝の数が多い程、 タップ立て時の切り屑は細 かく分断されて排出され易くなるため、溝加工刃を複数設けて複数の切り屑分 断溝を同時に形成することが望ましい。
前記第 2発明では、 溝加工刃の断面が略三角形で、 断面が略三角形のノッチ 状の切り屑分断溝が形成されるが、 U字形断面や I字形断面とすることもでき るなど、 溝加工刃や切り屑分断溝の断面形状は適宜設定できる。 なお、 切り屑 分断溝は、 前記引用文献 1のように切削タツプのランドが通過できる必要はな く、 ランドよりも十分に小さい幅寸法で設けられれば良い。
また、前記第 2発明では溝加工刃の径寸法がめねじの谷の径と略等しく、 め ねじのねじ溝と略等し 、溝深さで切り屑分断溝が形成されるが、 所定のめねじ 強度が得られる範囲でめねじのねじ溝より深い切り屑分断溝を加工するように しても良い。 また、 切り屑分断溝の溝深さがめねじのねじ溝より浅い場合でも 、 その切り屑分断溝の溝深さの範囲では切り屑が確実に分断されて排出される ため、 タツプに対する切り屑の絡みつきが抑制される。
前記第 4発明の揷入ガイドゃ前記第 5発明のチップポケットは、 必要に応じ て設けられれば良く、 他の発明の実施に際しては、 それ等の挿入ガイドゃチッ プポケットを備えていなくても良い。
前記第 7発明〜第 9発明では、 切り屑分断工具をドリルゃ切削夕ップ、 ドリ ル付き切削夕ップと共通の工具素材に一体に設けることもできるが、 別体に構 成して溶接や焼嵌めなどで一体的に接合したものでも良い。 切削夕ップとして は、 直溝タップゃスパイラルタツプなど種々のタップを採用することが可能で 、 ドリルについても同様である。
前記第 1 0発明および前 Ϊ己第 1 1発明のめねじ加工方法には、前記第 1発明 〜第 9発明の切り屑分断工具が好適に用いられるが、 レーザ加工や放電加工な ど他の溝加工技術で切り屑分断溝を加工することも可能である。
切り屑分断溝を加工した後の夕ップ立ては、 下穴の内周面がそのままめねじ の山頂を構成するようにねじ溝のみを切削加工するものでも、 めねじの山頂ま で切削加工するものでも良い。 実施例 1
以下、 本発明の実施例を ¾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タップ立て用の切り屑分断工具 1 0を示す 図であって、 (a) は軸心と直角方向から見た正面図、 (b) は先端側から見た底 面図である。 この切り屑分断工具 1 0は、 図 2に示すようにワーク 2 0に予め 設けられた下穴 2 2内に先端側から挿入されることにより、 図 3に示す切り屑 分断溝 3 0を、 その下穴 2 2の内周面に切肖 ij加工するためのもので、 高速度ェ 具鋼などで構成されているとともに、 円柱形状を成しているシャンク 1 2およ び刃部 1 4を軸方向に一体に備えており、 刃部 1 4の外周面には、 上記切り屑 分断溝 3 0を切削加工するための溝加工刃 1 6が軸心まわりに等角度間隔で 3 本設けられている。 刃部 1 4は、下穴 2 2の内径より僅かに小さい径寸法の円 筒外周面 1 8を備えており、 その円筒外周面 1 8により下穴 2 2と略同心に位 置決めされた状態でその下穴 2 2内に挿入されるようになっている。 刃部 1 4 のうち、.下穴 2 2より僅かに小さい径寸法の円柱形状の部分は本体部に相当す る。
3本の溝加工刃 1 6は、 それぞれ断面が略三角形を成していて、 その頂点が 外周側へ突き出すように、 例えばワイヤカツ卜放電加工などで刃部 1 6に一体 に設けられているとともに、 前記ワーク 2 0の板厚すなわち加工すべきめねじ 3 2 (図 4参照) の長さより長い軸方向長さを有して、 軸心と平行に直線状に 形成されており、 その軸方向の先端が切れ刃として機能するようになっている 。 この溝加工刃 1 6の外周側へ突き出す頂点の径寸法は、 めねじ 3 2の谷の径 と略等しく、 下穴 2 2の内周面には、 めねじ 3 2のねじ溝 3 4と略同じ溝深さ で断面が略三角形のノッチ状の切り屑分断溝 3 0が切削加工される。 図 3は、 めねじ 3 2をタップ立てする前の状態であるが、 切り屑分断溝 3 0との比較の ためにめねじ 3 2のねじ溝 3 4の 底の位置を一点鎖線で示したものである。 図 3、 図 4の(a) はそれぞれ平面図で、 (b) は (a) における B— B断面図であ る。
切り屑分断工具 1 0にはまた、 その先端部に挿入ガイド 2 4がー体に設けら れている。 挿入ガイド 2 4は、 前記円筒外周面 1 8と同じ径寸法で下穴 2 2の 径寸法と略等 、大径部から先端側へ向かうに従つて小径となるテ一ノ、"形状を 成しており、 そのテーパ面 2 6により下穴 2 2と略同心となるように下穴 2 2 内に挿入される。 また、 上記挿入ガイド 2 4のうち溝加工刃 1 6と一致する部 分は部分的に切り欠力、れ、 溝加工刃 1 6によって切削された切り屑を収容して 前方へ排出するチップポケッ卜 2 8が設けられている。
そして、 このような切り屑分断工具 1 0を用いて、 ワーク 2 0にめねじ 3 2 を动削加工する際には、 先ず、 図示しない 3軸加工機などによりドリルを軸心 まわりに回転駆動しつつ下降させて下穴 2 2を切削加工する。 この工程は、 下 穴加工工程である。
次に、 ドリルから切り屑分断工具 1 0へ工具交換するなどして、 図 2に白抜 き矢印で示すように、 その切り屑分断工具 1 0を軸心まわりに回転させること なく軸方向の先端側、 すなわち下方へ直線移動させることにより、 挿入ガイ ド 2 4によって下穴 2 2と略同心になるように案内されつつ、 その下穴 2 2内に 切り屑分断工具 1 0を押し込む。 これにより、 3本の溝加工刃 1 6で下穴 2 2 の内周面に切削加工が施され、 図 3に示すように下穴 2 2の中心線と平行な直 線状を成しているとともに、溝深さがめねじ 3 2のねじ溝 3 4の溝深さと略等 しいノッチ状の 3本の切り屑分断溝 3 0が切削加工される。 この工程は、溝加 ェ工程である。
ここで、 ワーク 2 0は、 S S 4 0 0やアルミニウムなどの展延性が高い材料 製で、 切り屑分断工具 1 0を軸方向へ押し込むだけで比較的容易に切り屑分断 溝 3 0を切削加工することができるが、 必要に応じて溝加工刃 1 6に対応する 切れ刃を有するダイスを用いることも可能である。 また、 挿入ガイド 2 4には 溝加工刃 1 6に対応してチップポケット 1 8が設けられているため、 溝加工刃 1 6によって切削された切り屑は、 そのチップポケッ卜 8から前方 (実施例 では下方) へ良好に排出され、 挿入ガイド 2 4と下穴 2 2との間に切り屑を嚙 み込んで加工負荷が増大したり下穴 2 2の内周面に疵が付いたりすることが防 止される。 また、 溝加工刃 1 6の先端が下穴 2 2の反対側 (下方) へ突き出し 、 切り屑分断溝 3 0の切肖咖ェが終了したら、 切り屑分断工具 1 0の下降を停 止してそのまま上方へ引き抜けば良いが、本実施例では切り屑分断工具 1 0の 刃部 1 4の長さ寸法、 すなわち溝加工刃 1 6の長さ寸法が、 ワーク 0の板厚 よりも大きいため、 溝加工刃 1 6の後端は下穴 2 2の上方に出ており、 容易に 引き抜くことができる。
その後、 切り屑分断工具 1 0から更に図示しない切削タップへ工具交換する などして、 その切削タップをめねじ 3 2のリードに合わせて軸心まわりに回転 させつつ軸方向の先端側へ移動させ、食付き部側から下穴 2 2にねじ込んで夕 ップ立てを行うことにより、 図 4に示すようにめねじ 3 2が切削加工される。 本実施例では、 下穴 2 2の内周面がそのままめねじ 3 2の山頂を構成し、 下穴 2 2の内径がそのままめねじ 3 2の内径となるように、 ねじ溝 3 4のみを切削 加工するようになっている。 タップ立てが終了したら、 その切削タップをめね じ 3 2のリ一ドに合わせて軸心まわりに逆回転させつつ上方へ移動させて引き 抜けば良い。 この工程は、 タップ立て工程である。 このように、本実施例では切削夕ップによるタツプ立て (めねじの切削加工
) に先立って、 切り屑分断工具 1 0を下穴 2 2内に押し込んで下穴 2 2の内周 面に切り屑分断溝 3 0を切肖 ij加工するため、 ワーク 2 0が展延性の高い材料で あっても、 その切り屑分断溝 3 0により切り屑が確実に分断されて良好に排出 されるようになる。 これにより、例えば図 1 0に示すように長く連続した多数 の切り屑がタップに絡みつくことが防止され、 夕ップ立て作業の監視が不要に なって完全自動化 (無人化) を図ることができる。 また、 切り屑の嚙み込みに 起因する切削タップの折損が抑制されるとともに、 切り屑の清掃などの処理が 容易になる。
—方、 タップ立てによって得られるめねじ 3 も切り屑分断溝 3 0によって 分断されるが、 この切り屑分断溝 3 0はタップ立ての際の切り屑を分断できれ ば良く、本実施例では断面が略三角形のノッチ状の切り屑分断溝 3 0がめねじ 3 2のねじ溝 3 4と略同じ溝深さで形成されるため、 前記特許文献 1のように 夕ップのランドに相当する大きな切欠を設ける場合に比較してめねじ 3 2の強 度が高くなり、 展延性の高い材料であつても所定のねじ締結強度を確保するこ とができる。
また、 刃部 1 4は下穴 2 2の内径と略等しい径寸法の円筒外周面 1 8を備え ており、 その円筒外周面 1 8により下穴 2 2と略同心に位置決めされた状態で 下穴 2 2内に挿入されるため、切り屑分断溝 3 0を容易に高い精度で加工でき る。
また、 刃部 1 4の先端側にはテーパ形状の挿入ガイド 2 4がー体に設けられ ているため、切り屑分断工具 1 0を下穴 2 2内へ容易且つ確実に挿入して切り 屑分断溝 3 0を切削加工することができる。
また、 上記挿入ガイド 1 4には溝加工刃 1 6に対応してチップポケッ 卜 2 8 が設けられているため、溝加工刃 1 6によって切削された切り屑がチップボケ ッ卜 2 8から前方へ良好に排出されるようになり、揷入ガイド 2 4と下穴 2 2 との間に切り屑を嚙み込んで加工負荷が増大したり下穴 2 2の内周面に疵が付 いたりすることが防止される。 また、 本実施例の切り屑分断工具 1 0は、軸方向に一体的にシャンク 1 2が 設けられ、 単独で工作機械に取り付けられて使用されるため、 下穴 2 2の径寸 法が同じであればピッチ等が異なる複数種類のめねじ 3 2のタツプ立てに共通 に使用できるとともに、切削タップやドリルと一体的に設ける場合に比較して 、 工具毎に摩耗や損傷などにより工具寿命に達するまで使用することが可能で 、 各工具を有効に利用できる。
次に、 本発明の他の実施例を説明する。 なお、 以下の実施例において、前記 実施例と実質的に共通する部分には同一の符号を付して詳しい説明を省略する 図 5は、 前記めねじ 3 2をタツプ立てするための切削タップ 4 0の先端部に 切り屑分断工具 4 2を同軸に一体的に設けた複合工具で、 切り屑分断工具 4 2 は、 前記 3本の溝加工刃 1 6、 円筒外周面 1 8、 および挿入ガイド 2 4を備え ていて、 実質的に前記刃部 1 4と同様に構成されており、 下穴 2 2よりも小径 でめねじ 3 2の長さ寸法 (ワーク 2 0の板厚) より長い接続部 4 4を介して切 削タップ 4 0に一体的に設けられている。
このような複合工具においても、切削タップ 4 0によるタヅプ立てに先立つ て切り屑分断工具 4 2により下穴 2 2の内周面に切り屑分断溝 3 0が切削加工 されることにより、 タツプ立ての際の切り屑が確実に分断されて良好に排出さ れるようになるため、前記実施例と同様の効果が得られる。 加えて、 切り屑分 断工具 4 2が切削タップ 4 0の先端部に一体的に設けられているため、 切り屑 分断工具 4 2による切り屑分断溝 3 0の加工(溝加工工程) に続いて、 工具交 換することなく切削タップ 4 0によるタップ立て (タップ立て工程) を連続し て能率良く行うことができる。 なお、 切削タップ 4 0によるタップ立て後に切 り屑分断工具 4 2をめねじ 3 2から引き抜く際には、 めねじ 3 2に存在する切 り屑分断溝 3 0と溝加工刃 1 6とを一致させて引き抜くようにすれば良い。 図 6は、 前記下穴 2 2を切削加工するためのドリル 5 0に切り屑分断工具 5 2を同軸に一体的に設けた複合工具で、 切り屑分断工具 5 2は、 前記 3本の溝 加工刃 1 6、 円筒外周面 1 8、 および挿入ガイド 1 4を備えていて、 実質的に 前記刃部 1 4と同様に構成されており、 シャンク 5 4の前端部、 すなわち溝部 5 6とシャンク 5 4との間の部分に一体的に設けられている。 なお、 溝部 5 6 と挿入ガイド 2 4との間には小径部 5 8が設けられ、 溝加工刃 1 6によって切 削された切り屑は、 その小径部 5 8の外周側の環状空間を経て排出される。 このような複合工具によれば、 ドリル 5 0による下穴 2 2の切削加工に続い て切り屑分断工具 5 2により下穴 2 2の内周面に切り屑分断溝 3 0が切削加工 されることにより、 タツプ立ての際の切り屑が確実に分断されて良好に排出さ れるようになるため、前記実施例と同様の効果が得られる。 加えて、 切り屑分 断工具 5 2がドリル 5 0に一体的に設けられているため、 ドリル 5 0による下 穴加工 (下穴加工工程) に続いて、 工具交換を行うことなく切り屑分断工具 5 2による切り屑分断溝 3 0の加工 (溝加工工程) を連続して能率良く行うこと ができる。 また、 下穴 2 2の径寸法が同じであればピッチ等が異なる複数種類 のめねじ 3 2のタップ立てに共通に使用できる。
図 7は、前記図 5の複合工具の先端側に、 更に図 6のドリル 5 0の溝部 5 6 を小径部 5 8を介して同軸に一体的に設けたもので、溝部 5 6による下穴 2 2 の切削加工に続いて切り屑分断工具 4 2により下穴 2 2の内周面に切り屑分断 溝 3 0が切肖加工されることにより、 タップ立ての際の切り屑が確実に分断さ れて良好に排出されるようになるため、前記実施例と同様の効果が得られる。 また、 切り屑分断工具 4 2が切削タップ 4 0およびドリルとして機能する溝部 5 6と一体的に設けられているため、溝部 5 6による下穴加工 (下穴加工工程 ) に続いて切り屑分断工具 4 2による切り屑分断溝 3 0の加工 (溝加工工程) 、 更に切削タップ 4 0によるタップ立て (タップ立て工程) を、 工具交換する ことなく連続して能率良く行うことができる。 なお、 切削タップ 4 0による夕 ップ立て後に切り屑分断工具 4 2をめねじ 3 2から引き抜く際には、 めねじ 3 2に存在する切り屑分断溝 3 0と溝加工刃 1 6とを一致させて引き抜くように すれば良い。
図 8の切り屑分断工具 6 0は、刃部 6 2の溝加工刃 6 4が所定のねじれ角で 捩じれている場合で、 その捩れに沿つて前記下穴 2 2内にねじ込まれることに より、 らせん状の切り屑分断溝を切削加工するもので、 実質的に前記切り屑分 断工具 1 0と同様の作用効果が得られる。 溝加工刃 6 4のねじれ角は、 タップ 立てされるめねじ 3 2のねじ溝 3 4と交差するように適宜設定されれば良いが 、一般には 3 0 ° 程度以下の比較的小さなねじれ角で良い。 刃部 6 2のうち、 下穴 2 2より僅かに小さい径寸法の円柱形状の部分は本体部に相当する。 なお 、 この実施例では刃部 6 2の長さ寸法、 すなわち溝加工刃 6 4の軸方向長さが 比較的短いため、 溝加工刃 6 4が切り屑分断溝内に完全に入り込んでしまう可 能性があるが、 力 [!ェした切り屑分断溝に沿って逆回転させながら軸方向へ後退 'させることにより、 下穴 2 2から引く抜くことができる。 図 8は前記図 1に対 応する図であって、 (a) は正面図、 (b) は先端側から見た底面図である。 また 、前記図 5〜図 7の複合工具の切り屑分断工具 4 2 . 5 2の代わりに、 上記溝 加工刃 6 4を有する刃部 6 2を設けることもできる。
図 9の (a) 〜(c) は、 それぞれ切り屑分断工具の別の態様を説明する図で、 (a) は本体部 7 0の断面が三角形で、下穴 2 2よりも大径の 3つの頂点 7 0' a 〜7 0 cをそのまま溝加工刃として用いる場合である。 (b) は、 本体部 7 2の 断面が正方形で、 下穴 2 2よりも大径の 4つの頂点 7 2 a〜 7 2 dをそのまま 溝加工刃として用いる場合である。 また、 (c) は、 本体部 7 4の断面が、 前記 切り屑分断工具 1 0、 6 0と同様に下穴 2 2より僅かに小さい径寸法の円形で 、単一の溝加工刃 7 4 aが設けられている場合である。 上記本体部 7 0 . 7 2 は、 一直線の角柱であっても良いが、 所定のねじれ角で捩じれていて、頂点 7 0 a〜7 0 c、 7 2 a ~ 7 2 dすなわち溝加工刃が軸心まわりに捩じれていて も良い。 (c) の溝加工刃 7 4 aについても、前記溝加工刃 1 6のように直線で あっても良いし、 溝加工刃 6 4のように捩れていても良い。
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。

Claims

請求の範囲
1 . 下穴に切削タップをねじ込んでめねじを切削加工する際に、切り屑が長く 連続して排出されることを防止する夕ップ立て用切り屑分断工具であつて、 前記切削タツプによる前記めねじの切削加工に先立って前記下穴内に挿入さ れる本体部と、
該本体部に一体的に設けられて前記下穴の内周面に切り屑分断溝を形成する 溝加工刃と、
を有することを特徴とする夕ップ立て用切り屑分断工具。
2 . 前記溝加工刃は、 断面が略三角形のノッチ状の切り屑分断溝を切削加工す るもので、 該溝加工刃の径寸法は前記めねじの谷の径と略等しいことを特徴と する請求項 1に記載のタップ立て用切り屑分断工具。
3 . 前記本体部は、前記下穴の内径と略等しい径寸法の円筒外周面を備えてお り、 該円筒外周面により該下穴と略同心に位置決めされた状態で該下穴内に揷 入されることを特徴とする請求項 1または 2に記載のタツプ立て用切り屑分断 工具。
4 . 前記本体部の先端には、前記下穴の径寸法と略等しい大径部から先端側へ 向かうに従って小径となるテ一パ形状の挿入ガイドが設けられていることを特 徴とする請求項 1〜 3の何れか 1項に記載のタップ立て用切り屑分断工具。
5 . 前記溝加工刃は、 切削加工により前記切り屑分断溝を形成するもので、 前記挿入ガイ ドのうち該溝加工刃と一致する部分は部分的に切り欠かれ、 該 溝加工刃によつて切削された切り屑を収容して前方へ排出するチッブポケット が設けられていることを特徴とする請求項 4に記載のタップ立て用切り屑分断 工具。
6 . 前記本体部には、軸方向に一体的にシヤンクが設けられ、単独で工作機械 に取り付けられて使用されることを特徴とする請求項 1〜 5の何れか 1項に記 載の夕ップ立て用切り屑分断工具。
7 . 前記溝加工刃を有する前記本体部は、 前記切削タップの先端部に一体的に 設けられていることを特徴とする請求項 1〜 5の何れか 1項に記載の夕ップ立 て用切り屑分断工具。
8 . 前記溝加工刃を有する前記本体部は、 前記下穴を切削加工するドリルの溝 部とシャンクとの間に一体的に設けられていることを特徴とする請求項 1〜 5 の何れか 1項に記載の夕ップ立て用切り屑分断工具。
9 . 前記溝加工刃を有する前記本体部は、 ドリル付き切削タツフ。の該ドリルと 該切削タツプとの間に一体的に設けられていることを特徴とする請求項 1〜 5 の何れか 1項に記載の夕ップ立て用切り屑分断工具。
1 0 . 下穴に切削タップをねじ込んでめねじを切削加工するめねじ加工方法で あってヽ
前記切削タップによる前記めねじの切削加工に先立って、 前記下穴の内周面 に該めねじのねじ溝と交差するように切り屑分断溝を形成する溝加工工程を有 することを特徴とするめねじ加工方法。
1 1 . 前記切り屑分断溝は、 溝底の径寸法が前記めねじの谷の径と略等しくな るように設けられることを特徴とする請求項 1 0に記載のめねじ加工方法。
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