WO2008075402A1 - スパイラルタップ - Google Patents

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WO2008075402A1
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chamfer
cutting edge
thread
crest
chamfering
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French (fr)
Inventor
Takayuki Nakajima
Takayuki Matsushita
Jiro Osawa
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Osg Corporation
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23G—THREAD CUTTING; WORKING OF SCREWS, BOLT HEADS, OR NUTS, IN CONJUNCTION THEREWITH
    • B23G5/00—Thread-cutting tools; Die-heads
    • B23G5/02—Thread-cutting tools; Die-heads without means for adjustment
    • B23G5/06—Taps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23G—THREAD CUTTING; WORKING OF SCREWS, BOLT HEADS, OR NUTS, IN CONJUNCTION THEREWITH
    • B23G5/00—Thread-cutting tools; Die-heads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23G—THREAD CUTTING; WORKING OF SCREWS, BOLT HEADS, OR NUTS, IN CONJUNCTION THEREWITH
    • B23G2240/00—Details of equipment for threading other than threading tools, details of the threading process
    • B23G2240/08—Evacuation of chips or fines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T408/00—Cutting by use of rotating axially moving tool
    • Y10T408/89—Tool or Tool with support
    • Y10T408/909—Having peripherally spaced cutting edges
    • Y10T408/9095—Having peripherally spaced cutting edges with axially extending relief channel
    • Y10T408/9097—Spiral channel

Definitions

  • the present invention relates to a spiral tap, and more particularly, to a technique for preventing chipping or breakage of a chip when a complete crest is screwed into a screw hole formed by a chamfered portion. Is.
  • Patent Literature 1 discloses a snoral tap that cuts a female thread on the inner peripheral surface of the inner thread and discharges chips to the sunk side by the twisted groove.
  • Fig. 4 (a) is a cross-sectional view showing an example of the tapping force using such a spiral tap.
  • the thread 102 of this spiral tap 100 has a cutting edge along the right-hand twisted groove 104. Is provided, and is tapped by being driven to rotate clockwise as viewed from the shank 106 side.
  • a pilot hole 112 is provided in advance in the object 110, and when the spiral tap 100 is screwed into the pilot hole 112 from the tip side, a female screw is attached to the inner peripheral surface of the pilot hole 112. Cutting. In this case, the chips are discharged to the outside of the pilot holes 112 by the twisted grooves 104. Chipping may occur or the tap 100 may break. In particular, if the sharpness deteriorates due to the use of water-soluble cutting fluid or MQL (Minimum Quantity Lubrication), the chips will become difficult to curl and will elongate and move irregularly. As a result, the chipping and breakage of the blade become noticeable.
  • MQL Minimum Quantity Lubrication
  • Patent Document 2 As shown in FIG. 4 (b), among the complete crests of the screw portion 102, 2-5 crests on the tip side continuous to the biting portion 120 are provided. By cutting off the force near the effective diameter at the top of the shank side ridge 124 located on the shank 106 side, leaving the chamfered side ridge 122, the blade at the tip of the cutting edge Technologies to prevent chipping have been proposed.
  • Patent Document 1 JP-A-4-75816
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 10-118844
  • the present invention has been made in the background of the above circumstances, and its purpose is to swallow chips when a complete crest is screwed into a screw hole formed by a chamfered portion.
  • the purpose is to more effectively prevent the occurrence of chipping and breakage.
  • the first invention has a threaded portion in which a cutting edge is formed along a threaded groove provided so as to divide the male thread, and the screw is formed in the pilot hole.
  • the spiral tap in which the female thread is cut into the inner peripheral surface of the pilot hole by the cutting blade and the chips are discharged to the shank side by the torsion groove when the portion is screwed in (a)
  • the complete thread portion of the threaded portion leave a chamfered side crest that exceeds the crest of the chamfered portion and is no more than 5 crests, and the shank side crest located on the shank side further than that
  • the rake face of the blade is provided with a chamfer that recedes in the circumferential direction as it moves toward the top of the thread, and
  • the chamfer height of the chamfer is Hneji It is characterized by being in the range of 15% to 100% That.
  • a second invention is characterized in that, in the spiral tap of the first invention, the chamfer is a flat chamfer or an arc-shaped R chamfer.
  • the thread height of the thread at the full thread is 15% to 100% of the rake face of the cutting edge of the thread at the shank located on the shank side of the complete thread of the thread.
  • Chamfering height within the range of Hmen. The chip is easily pushed out to the outer periphery along the edge of the swarf, and the stagnation of the swarf itself is suppressed, and the cutting edge strength is increased by chamfering. Is prevented.
  • the chewed side thread part exceeding one thread on the tip side continuous to the chewed part and not more than 5 threads has the same complete thread shape as the above, and the chamfering is the same.
  • the shank side provided on the shank can maintain the original thread shape except for the cutting edge part, the entire area of the complete peak part is compared with the case where the crest part near the effective diameter is chamfered into a cylindrical shape. With this, it is possible to obtain an excellent guide action (lead feed), and it is possible to cut female threads with high force accuracy.
  • FIG. 1 is a diagram showing a spiral tap according to an embodiment of the present invention, in which (a) is a front view, (b) is an enlarged view of a section B-B in (a), and (c) is ( It is an enlarged view of a CC section in a).
  • FIG. 2 is a diagram for explaining another embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view corresponding to (c) of FIG.
  • FIG. 3 A diagram illustrating the results of durability tests using 10 types of test products No. 1 to No. 10 including the product of the present invention, and (a) shows the results of 10 types of test products.
  • FIG. 4B is a diagram illustrating the test results of the durability test.
  • FIG. 4 A diagram for explaining a conventional spiral tap.
  • (A) is a cross-sectional view showing a state where a threaded portion is screwed into a pilot hole and tapping is performed, and
  • (b) is a view showing chipping of chips.
  • FIG. 5 is a front view showing a spiral tap in which a cylindrical pile is given to a complete pile to prevent it.
  • the spiral tap of the present invention discharges chips to the shank side.
  • the spiral tap provided with a cutting edge along the right-handed twist groove is clockwise when viewed from the shank side.
  • the spiral tap When cutting by rotary drive, and rotating the spiral tap with a cutting edge along the left-handed twist groove, turning counterclockwise by looking at the side of the shank. May be cut.
  • the above-mentioned spiral tap can be configured using various tool materials such as high-speed tool steel (high-speed) and cemented carbide, and hard materials such as T1A1N, TiN, and TiCN as necessary. A coating can also be coated.
  • the spiral tap of the present invention can be used for water-soluble cutting fluid, MQL (minimum amount of lubrication), or dry processing without cutting fluid, which causes irregular movements that cause poor chipping and chip growth. It is possible to use it in wet processing where tapping is performed while supplying a sufficient amount of lubricant.
  • the chamfered ridges that do not chamfer the rake face cannot guide the tap with high accuracy (lead feed) if the ridge is less than one ridge. It is necessary to make it more than one crest and less than 5 crests because it becomes easy to squeeze chips and easily causes chipping and breakage.
  • the chamfer height Hmen is a radial dimension based on the tip (outer peripheral edge) of the cutting edge before chamfering.
  • the thread height Hneji at the complete thread is the radial dimension from the root to the top of the thread, and is specifically expressed as “(tap outer diameter tap valley diameter) Z2.” If the chamfering height Hmen is less than 15% of the thread height Hneji, the chamfering does not provide a sufficient effect of suppressing chipping of the chips and the effect of improving the cutting edge strength. Since a gap is created between the hole (screw hole) and it becomes easier to swallow chips, it is necessary to set the thread height within the range of 15% to 100% of Hneji.
  • the chamfering height Hmen may be constant, but may be changed continuously or stepwise in the axial direction within a predetermined range, or may have different dimensions for a plurality of cutting edges.
  • the chamfered shape may be a flat chamfer or an arc-shaped R chamfer.
  • the chamfering angle with respect to the reference line L connecting the tip (outer peripheral edge) of the cutting edge and the tap axis O before chamfering is too small.
  • about 20 ° or more is desirable because it is not possible to adequately obtain the stagnation effect and the effect of improving the cutting edge strength.
  • the chamfering angle ⁇ is too large, the angle between the chamfering and the rake face will be small and the chips will be easily caught.
  • This chamfer angle ⁇ may be constant, but within the specified range
  • the direction can be changed continuously or stepwise, or the angle can be different for each of the plurality of cutting edges.
  • the R chamfer has an arc shape with a substantially constant radius that is smoothly connected to the rake face and the top of the thread, for example, in a cross section perpendicular to the cutting edge. It can be an arc shape with a continuously changing curvature.
  • the twist angle of the twist groove provided in the threaded portion is preferably within a range of, for example, about 15 ° to 50 ° from the viewpoint of chip discharge.
  • the number of cutting blades is, for example, about 2 to 6 depending on the work material and tap size.
  • FIG. 1 is a view showing a three-blade spiral tap 10 according to an embodiment of the present invention, in which (a) is a front view as viewed from a direction perpendicular to the axis O, and (b) is B— in (a). An enlarged view of section B, (c) is an enlarged view of section CC in (a).
  • This spiral tap 10 has a shank 12, a neck 14 and a threaded portion 16 integrally on the same axis O in that order, and the threaded portion 16 has a thread groove shape corresponding to the female thread to be processed.
  • a male screw is provided, and three twist grooves 20 are provided so as to divide the male screw.
  • the threaded portion 16 includes a chamfered portion 22 on the tip side from which the male thread 18 is removed in a taper shape in the axial direction, and a complete thread 18 continuously provided on the chamfered portion 22. And a cutting edge 26 is formed at a ridge line portion with the torsion groove 20.
  • the twist groove 20 is right-handed, and its twist angle is, for example, about 40 ° within a range of about 15 ° to 50 °.
  • the spiral tap 10 is driven to rotate clockwise in view of the side force of the shank 12. For example, by screwing into the prepared hole 110 of the workpiece 110 shown in FIG. 4 from the tip side, a female screw is cut into the inner peripheral surface of the prepared hole 112, and chips are removed by the twisted groove 20. Sha Discharge to the No. 12 side.
  • a shank 12a that is located on the side of the shank 12 beyond the crest portion 24a that exceeds one crest on the tip side continuous with the chamfer portion 22 and that is less than or equal to 5 crests is left.
  • a chamfer 30 is provided that retreats in the circumferential direction (heel side) according to the direction force toward the top of the screw thread 18, that is, the outer periphery side.
  • (B) of FIG. 1 is a cross-sectional view of the chamfered side ridge 24a where the chamfer 30 is not provided, and (c) of FIG.
  • the chamfer height Hmen of the chamfer 30 is, for example, about 50% within the range of 15% to 100% of the thread height Hneji at the complete crest 24.
  • the chamfer height Hmen is the radial dimension based on the tip (outer periphery) of the cutting edge 26 before chamfering.
  • the thread height Hneji is the radial dimension up to the top of the root of the thread 18 Is "(tap outer diameter-tap valley diameter) / 2 ⁇ .
  • the chamfer 30 is a flat chamfer, and the chamfer angle 0 with respect to the reference line L connecting the tip (outer peripheral edge) of the cutting edge 26 and the tap axis O before chamfering is 20 ° to 60 °. Within the range, for example, about 45 °.
  • This chamfer angle ⁇ is the force shown in the cross section perpendicular to the axis O in FIG. 1 (c), strictly speaking, the cross section perpendicular to the cutting edge 26 formed along the twist groove 20.
  • the chamfer angle is determined within the range of 0 force to 60 °.
  • the chamfering height Hmen and the chamfering angle ⁇ are set to have a constant size and a constant angle in the entire region of the shank side peak portion 24b in this embodiment.
  • the spiral tap 10 of this embodiment is made of high-speed tool steel (powder high speed), and the screw portion 16 is coated with a hard coating of TiCN.
  • the screw thread 18 of the complete thread part 24 is a case where the diameter dimension is constant and does not escape until reaching the heel, but if necessary, the relief of an eccentric relief, etc. Is provided. A predetermined relief is provided in the thread 18 of the biting portion 22.
  • the thread height is set on the rake face of the cutting edge 26 of the shank side peak portion 24b located on the shank 12 side of the complete peak portion 24 of the thread portion 16.
  • Chamfering height Hmen within the range of 15% to 100% of Hneji Since chamfering 30 is provided at Hmen, chips are easily pushed out along the chamfering 30 to the outer peripheral side. In addition to being suppressed, the chamfering 30 increases the strength of the cutting edge 26, effectively preventing chipping and breakage due to stagnation of chips, and improving durability (life).
  • the chamfered side crest 24a that exceeds one crest on the tip side continuous to the chamfered portion 22 and less than 5 crests
  • the shank side crest 24b with a chamfer 30 is also the original thread shape except for the cutting edge 26, so compared to the case where the crest portion near the effective diameter is chamfered into a cylindrical shape.
  • the force for which flat chamfering is provided as the chamfer 30 is within the range of the chamfering angle 0 force ⁇ 0 ° to 60 °.
  • the effect of improving the cutting edge strength and cutting edge strength can be appropriately obtained, and the durability is improved.
  • a force in which flat chamfering is provided as the chamfering 30 may be provided with an R chamfering 32 as shown in FIG.
  • the R chamfer 32 is smoothly connected to the rake face (twist groove 20) and the top of the thread 18 in a cross section perpendicular to the cutting edge 26 formed along the twist groove 20.
  • it is configured by an arc having a substantially constant radius.
  • Fig. 3 is a diagram for explaining the results of examining durability by preparing twelve each of 10 kinds of test products Nol to NolO including the product of the present invention and performing tapping under the following processing conditions. (a) is 1
  • (b) is a diagram showing the test results of examining the durability based on the presence or absence of blade chipping or breakage.
  • Cutting fluid water-soluble cutting fluid
  • test product Nol is a conventional product in which the chamfer 30 or 32 is not provided.
  • Test article N. No. 2 is a conventional product described in Patent Document 2 in which the top portion of the chamfered side peak portion 24a is chamfered in a cylindrical shape on the shank side peak portion 24b.
  • Test products No. 4 to No. 8 are all products of the present invention, and the number of chamfered crests 24a is 1.5 or 4 chamfers, and the chamfer angle ⁇ is 30 ° or 45 °, or an arc-shaped R chamfer.
  • the chamfer height Hmen is 20%, 50% or 100% of the thread height Hneji.
  • the spiral tap of the present invention has a chamfer within a range of 15% to 100% of the thread height Hneji on the rake face of the cutting edge of the shank side crest located on the shank side of the complete crest of the thread part. Since chamfering is provided at a height of Hmen, chips are easily pushed along the chamfer to the outer peripheral side, and stagnation of the chips itself is suppressed, and chamfering increases the cutting edge strength. Further, chipping and breakage due to stagnation of chips can be effectively prevented, and excellent durability can be obtained, and it is suitably used for the tapping force of a female screw.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Dental Tools And Instruments Or Auxiliary Dental Instruments (AREA)

Abstract

　図１に示すように、完全山部２４のシャンク側山部２４ｂの切れ刃２６のすくい面には、ねじ山高さＨnejiの１５％～１００％の範囲内の面取り高さＨmen で面取り３０が設けられているため、面取り３０に沿って切り屑が外周側へ押し出され易くなり、切り屑の噛み込みそのものが抑制されるとともに、面取り３０によって切れ刃強度が高くなるため、切り屑の噛み込みによる刃欠けや折損が効果的に防止される。また、完全山部２４のうち先端側の１山を越え且つ５山以下の食付き側山部２４ａは、元通りの完全な切れ刃形状を有するとともに、面取り３０が設けられたシャンク側山部２４ｂも切れ刃２６部分以外は元のねじ山形状であるため、完全山部２４の全域で優れた案内作用が得られ、高い加工精度でめねじを切削加工することができる。

Description

明 細 書
スパイラルタップ
技術分野
[0001] 本発明はスパイラルタップに係り、特に、食付き部によって形成されたねじ穴に完全 山部がねじ込まれる際に切り屑を嚙み込んで刃欠けや折損が生じることを防止する 技術に関するものである。
背景技術
[0002] おねじを分断するように設けられたねじれ溝に沿って切れ刃が形成されているねじ 部を有し、下穴内にそのねじ部がねじ込まれることにより、前記切れ刃によってその 下穴の内周面にめねじを切削加工するとともに、前記ねじれ溝によって切り屑をシャ ンク側へ排出するスノィラルタップが、例えば特許文献 1に記載されている。図 4の (a) は、このようなスパイラルタップを用いたタップ立て力卩ェの一例を示す断面図で、この スパイラルタップ 100のねじ部 102には右ねじれのねじれ溝 104に沿って切れ刃が 設けられており、シャンク 106側から見て右まわりに回転駆動されることによりタップ立 てを行う。被力卩ェ物 110には、予め下穴 112が設けられており、その下穴 112内にス パイラルタップ 100が先端側からねじ込まれることにより、その下穴 112の内周面にめ ねじを切削加工する。その場合に、切り屑はねじれ溝 104によって下穴 112の外部 に排出される力 食付き部によって形成されたねじ穴 114に完全山部がねじ込まれる 際に、その切り屑を嚙み込んで刃欠けが生じたりタップ 100が折損したりすることがあ る。特に、水溶性切削油剤や MQL (Minimum Quantity Lubrication;最少量潤滑）な どの使用で切れ味が悪くなると、切り屑がカールし難くなつて長く伸び、不規則な動き をするようになるため、切り屑を嚙み込み易くなつて刃欠けや折損が顕著になる。
[0003] これに対し、特許文献 2には、図 4の (b)に示すように、上記ねじ部 102の完全山部 のうち、食付き部 120に連続する先端側の 2〜5山の食付き側山部 122を残して、そ れよりもシャンク 106側に位置するシャンク側山部 124の頂部分を有効径付近力も切 除（山払い)することにより、切れ刃の先端部分の刃欠けを防止する技術が提案され ている。 特許文献 1 :特開平 4— 75816号公報
特許文献 2：特開平 10— 118844号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] し力しながら、上記特許文献 2に記載のスパイラルタップは、有効径付近から先 (外 周側）の部分を切除しただけであるため、その切除後においても切れ刃側の先端が 尖っており、依然として切り屑を嚙み込み易いとともに刃欠けを生じ易ぐ必ずしも十 分に満足できるものではな力つた。
[0005] 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、食付き 部によって形成されたねじ穴に完全山部がねじ込まれる際に、切り屑を嚙み込んで 刃欠けや折損が生じることを一層効果的に防止することにある。
課題を解決するための手段
[0006] かかる目的を達成するために、第 1発明は、おねじを分断するように設けられたねじ れ溝に沿って切れ刃が形成されているねじ部を有し、下穴内にそのねじ部がねじ込 まれることにより、前記切れ刃によってその下穴の内周面にめねじを切削加工すると ともに、前記ねじれ溝によって切り屑をシャンク側へ排出するスパイラルタップにおい て、（a)前記ねじ部の完全山部には、食付き部に連続する先端側の 1山を越え且つ 5 山以下の食付き側山部を残して、それよりもシャンク側に位置するシャンク側山部の 切れ刃のすくい面に、ねじ山の頂へ向力うに従って周方向へ後退する面取りが設け られているとともに、（b)その面取りの面取り高さ Hmenは、前記完全山部におけるね じ山高さ Hnejiの 15%〜100%の範囲内とされていることを特徴とする。
[0007] 第 2発明は、第 1発明のスパイラルタップにおいて、前記面取りは、平坦な平面取り または円弧形状の R面取りであることを特徴とする。
発明の効果
[0008] このようなスパイラルタップにおいては、ねじ部の完全山部のうちシャンク側に位置 するシャンク側山部の切れ刃のすくい面に、完全山部におけるねじ山高さ Hnejiの 15 %〜100%の範囲内の面取り高さ Hmenで面取りが設けられているため、その面取り に沿って切り屑が外周側へ押し出され易くなり、切り屑の嚙み込みそのものが抑制さ れるとともに、面取りによって切れ刃強度が高くなるため、切り屑の嚙み込みによる刃 欠けや折損が効果的に防止される。また、ねじ部の完全山部のうち食付き部に連続 する先端側の 1山を越え且つ 5山以下の食付き側山部は、元通りの完全なねじ山形 状を有するとともに、上記面取りが設けられたシャンク側山部も切れ刃部分以外は元 のねじ山形状を維持することができるため、有効径付近力 頂部分を円筒形状に山 払いする場合に比較して、完全山部の全域で優れた案内作用（リード送り）が得られ るようにすることが可能で、高 、力卩ェ精度でめねじを切削加工することができる。
図面の簡単な説明
[0009] [図 1]本発明の一実施例であるスパイラルタップを示す図で、（a)は正面図、 (b)は (a) における B— B断面の拡大図、（c)は (a)における C— C断面の拡大図である。
[図 2]本発明の他の実施例を説明する図で、図 1の (c)に対応する断面図である。
[図 3]本発明品を含む 10種類の試験品 No 1〜No 10をそれぞれ 2本ずつ用 、て耐久 性試験を行った結果を説明する図で、 (a)は 10種類の試験品の諸元を説明する図、 ( b)は耐久性試験の試験結果を示す図である。
[図 4]従来のスパイラルタップを説明する図で、（a)は下穴内にねじ部がねじ込まれて タップ立てを行っている状態を示す断面図、（b)は切り屑の嚙み込みを防止するため に完全山部に円筒山払いが施されたスパイラルタップを示す正面図である。
符号の説明
[0010] 10 :スパイラルタップ 16 :ねじ部 20 :ねじれ溝 24 :完全山部 24a :食付 き側山部 24b :シャンク側山部 26 :切れ刃 30 :面取り（平面取り） 32 :R面 取り（面取り） O :軸心 Hmen：面取り高さ Hneji :ねじ山高さ 0：面取り角 度
発明を実施するための最良の形態
[0011] 本発明のスパイラルタップは、切り屑がシャンク側へ排出されるもので、具体的には 右ねじれのねじれ溝に沿って切れ刃が設けられたスノィラルタップをシャンク側から 見て右まわりに回転駆動して切削加工する場合、および左ねじれのねじれ溝に沿つ て切れ刃が設けられたスパイラルタップをシャンク側力 見て左まわりに回転駆動し て切削加工する場合がある。
[0012] 上記スノ ィラルタップは、例えば高速度工具鋼 (ハイス)や超硬合金等の種々のェ 具材料を用いて構成することが可能で、必要に応じて T1A1Nや TiN、 TiCN等の硬 質被膜をコーティングすることもできる。また、水溶性切削油剤や MQL (最少量潤滑 )、或いは切削油剤無しのドライ加工など、切れ味が悪くて切り屑が伸び易ぐ不規則 な動きをするような場合に、本発明のスパイラルタップは特に優れた効果を発揮する 力 潤滑油剤を十分に供給しながらタップ立てを行うウエット加工で用いることも勿論 可能である。
[0013] 完全山部のうち、すくい面に面取りを設けない食付き側山部は、 1山以下だとタップ を高い精度で案内（リード送り）することができなくなる一方、 5山を越えると切り屑を嚙 み込み易くなつて刃欠けや折損が生じ易くなるため、 1山を越え且つ 5山以下とする 必要がある。
[0014] 面取り高さ Hmenは、面取り前の切れ刃の先端 (外周縁)を基準とする径方向の寸 法である。完全山部におけるねじ山高さ Hnejiは、ねじ山の谷底から頂までの径方向 の寸法で、具体的には「（タップ外径 タップ谷径) Z2」で表される。そして、面取り 高さ Hmenがねじ山高さ Hnejiの 15%未満であると、面取りによる切り屑の嚙み込み 抑制作用や切れ刃強度の向上効果が十分に得られない一方、 100%を越えると下 穴（ねじ穴）との間に隙間が生じて却って切り屑を嚙み込み易くなるため、ねじ山高さ Hnejiの 15%〜100%の範囲内とする必要がある。この面取り高さ Hmenは一定であ つても良いが、所定の範囲内で軸方向において連続的または段階的に変化させたり 、或いは複数の切れ刃毎に異なる寸法としたりすることも可能である。
[0015] 面取り形状は、平坦な平面取りでも円弧形状の R面取りでも良い。平面取りの場合 、切れ刃に対して直角な断面において、面取り前の切れ刃の先端 (外周縁)とタップ 軸心 Oとを結ぶ基準線 Lに対する面取り角度 Θは、小さ過ぎると面取りによる切り屑 の嚙み込み抑制作用や切れ刃強度の向上効果が適切に得られないため、例えば 2 0° 程度以上が望ましい。また、面取り角度 Θが大き過ぎると、面取りとすくい面との 間の角度が小さくなつて切り屑が引っ掛力り易くなるため、例えば 60° 程度以下とす ることが望ましい。この面取り角度 Θは一定であっても良いが、所定の範囲内で軸方 向において連続的または段階的に変化させたり、或いは複数の切れ刃毎に異なる角 度としたりすることも可能である。
[0016] R面取りは、例えば切れ刃に対して直角な断面において、すくい面およびねじ山の 頂に対して滑らかに接続される略一定の半径の円弧形状とされるが、加工の都合な どで曲率が連続的に変化して ヽる円弧形状であっても良!ヽ。
[0017] 完全山部のねじ山には、エキセントリックレリーフ等の逃げを設けることが望ましいが 、逃げの無い一定の径寸法のねじ山を採用することも可能である。すなわち、本発明 は完全山部のうちのシャンク側山部の切れ刃のすくい面に面取りが設けられておれ ば良ぐねじ山の逃げについては、その有無を含めて種々の態様が可能で、例えば ねじ山の頂付近を円筒形状に山払いすることも可能である。
[0018] ねじ部に設けられるねじれ溝のねじれ角は、切り屑の排出性の点で、例えば 15° 〜50° 程度の範囲内が望ましい。また、切れ刃の刃数は、被削材質やタップサイズ により例えば 2枚〜 6枚程度が適当である。
実施例
[0019] 以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図 1は、本発明の一実施例である 3枚刃のスパイラルタップ 10を示す図で、（a)は軸 心 Oと直角方向から見た正面図、（b)は (a)における B— B断面の拡大図、（c)は (a)に おける C— C断面の拡大図である。このスパイラルタップ 10は、シャンク 12、首部 14、 およびねじ部 16を、その順番で同一の軸心 O上に一体に備えており、ねじ部 16には 加工すべきめねじに対応するねじ溝形状のおねじが設けられているとともに、そのお ねじを分断するように 3本のねじれ溝 20が設けられている。ねじ部 16は、おねじのね じ山 18が軸方向においてテーパ状に除去された先端側の食付き部 22と、その食付 き部 22に連続して設けられた完全なねじ山 18を有する完全山部 24とを備えており、 上記ねじれ溝 20との稜線部分に切れ刃 26が形成されている。ねじれ溝 20は右ねじ れで、そのねじれ角は 15° 〜50° 程度の範囲内で例えば 40° 程度とされており、 スパイラルタップ 10は、シャンク 12側力も見て右まわりに回転駆動されつつ、例えば 前記図 4の被力卩ェ物 110の下穴 112内に先端側からねじ込まれることにより、その下 穴 112の内周面にめねじを切削加工するとともに、ねじれ溝 20によって切り屑をシャ ンク 12側へ排出する。
[0020] 上記完全山部 24には、食付き部 22に連続する先端側の 1山を越え且つ 5山以下 の食付き側山部 24aを残して、それよりもシャンク 12側に位置するシャンク側山部 24 bの切れ刃 26のすくい面（ねじれ溝 20の一部）に、ねじ山 18の頂すなわち外周側へ 向力 に従って周方向（ヒール側）へ後退する面取り 30が設けられている。図 1の (b) は、面取り 30が設けられていない食付き側山部 24aにおける断面図で、図 1の (c)は 、面取り 30が設けられたシャンク側山部 24bにおける断面図であり、面取り 30の面取 り高さ Hmenは、完全山部 24におけるねじ山高さ Hnejiの 15%〜100%の範囲内で 例えば 50%程度とされている。面取り高さ Hmenは、面取り前の切れ刃 26の先端（ 外周縁)を基準とする径方向の寸法で、ねじ山高さ Hnejiは、ねじ山 18の谷底力も頂 までの径方向の寸法、具体的には「（タップ外径 -タップ谷径) /2\である。
[0021] また、上記面取り 30は平坦な平面取りで、面取り前の切れ刃 26の先端 (外周縁）と タップ軸心 Oとを結ぶ基準線 Lに対する面取り角度 0は、 20° 〜60° の範囲内で、 例えば 45° 程度とされている。この面取り角度 Θは、図 1の (c)では軸心 Oに対して 直角な断面に示されている力 厳密には、ねじれ溝 20に沿って形成される切れ刃 26 に対して直角な断面における角度で、その面取り角度 0力 〜60° の範囲内で 定められる。
[0022] なお、前記面取り高さ Hmenおよび面取り角度 Θは、本実施例では何れもシャンク 側山部 24bの全域において一定の寸法および一定の角度とされている。また、本実 施例のスパイラルタップ 10は高速度工具鋼 (粉末ハイス）にて構成されているとともに 、ねじ部 16には TiCNの硬質被膜がコーティングされている。また、完全山部 24のね じ山 18は、図 1の (b)、 (c)ではヒールに至るまで径寸法が一定で逃げが無い場合で あるが、必要に応じてエキセントリックレリーフ等の逃げが設けられる。食付き部 22の ねじ山 18には、所定の逃げが設けられている。
[0023] このような本発明のスパイラルタップ 10によれば、ねじ部 16の完全山部 24のうちシ ヤンク 12側に位置するシャンク側山部 24bの切れ刃 26のすくい面に、ねじ山高さ Hn ejiの 15%〜100%の範囲内の面取り高さ Hmenで面取り 30が設けられているため、 その面取り 30に沿って切り屑が外周側へ押し出され易くなり、切り屑の嚙み込みその ものが抑制されるとともに、面取り 30によって切れ刃 26の強度が高くなるため、切り屑 の嚙み込みによる刃欠けや折損が効果的に防止され、耐久性 (寿命）が向上する。
[0024] また、ねじ部 16の完全山部 24のうち食付き部 22に連続する先端側の 1山を越え且 つ 5山以下の食付き側山部 24aは、元通りの完全なねじ山形状を有するとともに、面 取り 30が設けられたシャンク側山部 24bも切れ刃 26部分以外は元のねじ山形状で あるため、有効径付近力 頂部分を円筒形状に山払いする場合に比較して、完全山 部 24の全域で優れた案内作用（リード送り）が得られ、高い加工精度でめねじを切削 カロェすることがでさる。
[0025] また、本実施例では面取り 30として平坦な平面取りが設けられている力 その面取 り角度 0力^ 0° 〜60° の範囲内であるため、面取り 30による切り屑の嚙み込み抑 制作用や切れ刃強度の向上効果が適切に得られ、耐久性が向上する。
[0026] なお、上記実施例では面取り 30として平坦な平面取りが設けられていた力 図 2に 示すように R面取り 32を設けるようにしても良い。この R面取り 32は、ねじれ溝 20に沿 つて形成される切れ刃 26に対して直角な断面において、すくい面（ねじれ溝 20)およ びねじ山 18の頂に対して何れも滑らかに接続されるように設けられており、例えば略 一定の半径の円弧にて構成される。
[0027] 図 3は、本発明品を含む 10種類の試験品 Nol〜NolOをそれぞれ 2本ずつ用意し、 以下の加工条件でタップ立てを行って耐久性を調べた結果を説明する図で、 (a)は 1
0種類の試験品 Nol〜NolOの諸元を説明する図である。また、（b)は、刃欠けまたは 折損の有無で耐久性を調べた試験結果を示す図である。
(加工条件）
•サイズ： M8 X 1. 25
•被削材: SUS304
•切削速度： 8mZmin
'下穴形状：通り穴、 Φ 6. 8 X 25mm
•ねじ有効長さ： 16mm (工具径の 2倍）
•切削油剤:水溶性切削油剤
'使用機械:横形マシユングセンタ [0028] 各試験品 Nol〜NolOの基本形状は、前記実施例のスパイラルタップ 10と同じで、 図 3の (a)において下線を付した部分は、本発明と相違する項目である。すなわち、 試験品 Nolは、前記面取り 30または 32が設けられていない従来品である。試験品 N 。2は、食付き側山部 24aの山数力 山で、シャンク側山部 24bでは有効径より頂側の 部分が円筒形状に山払 、された前記特許文献 2に記載の従来品である。試験品 No 3は、食付き側山部 24aの山数力 山で、面取り角度 Θ =45° であるが、面取り高さ Hmenがねじ山高さ Hnejiの 10%と小さ過ぎる比較品である。試験品 No4〜No8は、 何れも本発明品で、食付き側山部 24aの山数は 1. 5山または 4山で、面取り角度 Θ は 30° または 45° 、或いは円弧形状の R面取りで、面取り高さ Hmenはねじ山高さ Hnejiの 20%、 50%、或いは 100%である。試験品 No9は、食付き側山部 24aの山 数が 4山で、面取り角度 Θ =45° であるが、面取り高さ Hmenがねじ山高さ Hnejiの 1 . 2倍と大き過ぎる比較品である。試験品 NolOは、面取り角度 Θ =45° 、面取り高さ Hmenがねじ山高さ Hnejiの 50%である力 食付き側山部 24aの山数が 6山と多過ぎ る比較品である。
[0029] 図 3の (b)の試験結果から明らかなように、本発明品の試験品 No4〜No8によれば、 何れも 900個以上のタップ立てが可能で、特に試験品 No5〜No7は、 1000個力!]ェし た段階においても、未だ継続してタップ立てを行うことが可能であった。これに対して 、試験品 Nolの従来品は、多い方でも 56個で折損した。有効径部分で円筒山払いし た試験品 No2は、多い方が 598個で折損し、試験品 Nolより耐久性が大幅に向上し ているものの、本発明品（試験品 No5〜No8)に比べると半分程度である。また、試験 品 No3の比較品は、多い方でも 108個で折損し、面取り 30による耐久性向上効果が 十分に得られない。試験品 No9、 NolOの比較品は、それぞれ多い方が 608個、 750 個で、一応の耐久性向上効果は得られるものの、試験品 No2の従来品に比べて大き な差はない。
[0030] 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。
産業上の利用可能性 本発明のスパイラルタップは、ねじ部の完全山部のうちシャンク側に位置するシャン ク側山部の切れ刃のすくい面に、ねじ山高さ Hnejiの 15%〜100%の範囲内の面取 り高さ Hmenで面取りが設けられているため、その面取りに沿って切り屑が外周側へ 押し出され易くなり、切り屑の嚙み込みそのものが抑制されるとともに、面取りによって 切れ刃強度が高くなるため、切り屑の嚙み込みによる刃欠けや折損が効果的に防止 され、優れた耐久性が得られるものであり、めねじのねじ立て力卩ェに好適に用いられ る。

Claims

請求の範囲
[1] おねじを分断するように設けられたねじれ溝に沿って切れ刃が形成されているねじ 部を有し、下穴内に該ねじ部がねじ込まれることにより、前記切れ刃によって該下穴 の内周面にめねじを切削加工するとともに、前記ねじれ溝によって切り屑をシャンク 側へ排出するスパイラルタップにぉ 、て、
前記ねじ部の完全山部には、食付き部に連続する先端側の 1山を越え且つ 5山以 下の食付き側山部を残して、それよりもシャンク側に位置するシャンク側山部の切れ 刃のすくい面に、ねじ山の頂へ向力うに従って周方向へ後退する面取りが設けられ ているとともに、
該面取りの面取り高さ Hmenは、前記完全山部におけるねじ山高さ Hnejiの 15%〜 100%の範囲内とされている
ことを特徴とするスパイラルタップ。
[2] 前記面取りは、平坦な平面取りまたは円弧形状の R面取りである
ことを特徴とする請求項 1に記載のスパイラルタップ。
[3] 前記面取りは、前記ねじれ溝に沿って形成される切れ刃に対して垂直な断面にお ける角度で 20乃至 60° の範囲内で形成される平面取りである
ことを特徴とする請求項 1または 2に記載のスパイラルタップ。
[4] 前記ねじれ溝のねじれ角は、 15乃至 50° である
ことを特徴とする請求項 1乃至 3のいずれかに記載のスパイラルタップ。
[5] 前記切れ刃は、 2乃至 6枚である
ことを特徴とする請求項 1乃至 4のいずれかに記載のスパイラルタップ。
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