WO2011105098A1 - チェザーおよびねじ切り加工方法 - Google Patents

Abstract

　ねじの仕上げ面品位を向上させるチェザー（１）が提供される。このチェザー（１）は、すくい面（２）と逃げ面（３）との交差稜線部に、前記すくい面（２）側からみて、略凸台形状を含むねじ切れ刃（４）を形成し、前記ねじ切れ刃（４）を少なくとも仕上げ刃（Ｆ）と、該仕上げ刃（Ｆ）よりねじ切れ刃（４）の山形状が小さい荒刃（Ｒ１）との一組で構成してなるものである。前記ねじ切れ刃（４）の各々は、該略凸台形の上底となる先端稜線に形成される正面切れ刃（５）と、隣り合う前記ねじ切れ刃（４）間の底部に形成される底切れ刃（７）と、前記上底の両端部から夫々前記底部に向かって延びる一対の側切れ刃（６）とを有する。前記正面切れ刃（５）のうちの少なくとも前記荒刃（Ｒ１）の正面切れ刃（５）に沿って、直線状ホーニング（１０）、または、直線状ホーニング（１０）及び丸ホーニング（１１）を含む複合ホーニングが形成される。その直線状ホーニング（１０）は、正面切れ刃（５）の直交断面でみて前記すくい面（２）に対して６０°以上、かつ９０°未満の角度（α）で交差する。

Description

チェザーおよびねじ切り加工方法

　＜クロス・リファレンス＞
　本願は、２０１０年２月２６日に出願された日本特許出願「特願２０１０－４１６９１」に基づく優先権を主張すると共に、参照によりその内容を組み込む。
　＜技術分野＞
　本発明は、ねじ切り切削加工に用いられるチェザー、およびチェザーによるねじ切り加工方法に関する。

　一般に、油井管の鋼管の両端や、鋼管を互いに接続するための継手などに、ねじ切り切削加工を行うとき、ねじの山谷形状を加工するための複数の山形状をもつ、チェザーと呼ばれる切削インサートが用いられる。従来のチェザーにおいて、切れ刃稜線部にホーニングが付設されることが一般的である。従来のチェザーには、例えば、特許文献１のようなものがある。すなわち、ホーニングの幅について、すくい面側の幅が０．１７０ｍｍから０．２２０ｍｍとされ、逃げ面側の幅が０．０６５ｍｍから０．１１５ｍｍとされたことにより、すくい面側の方が幅の広いホーニング形状とされた。特許文献１のチェザーが解決しようとする課題は、ビビリやねじ不良を防止するために、切れ味がよく、なおかつ、耐チッピング性の優れたチェザーを提供することである。特に、複数の山形状の切れ刃に対して、切れ刃線全線にわたって均一な断面形状のホーニングを施そうとする方法に関するものである。なお一般に、チェザーに限らず、切削インサートにおいて、耐チッピング性を向上する方法として、すくい面側の幅が逃げ面側の幅よりも広いホーニング形状が、従来から知られている。

　また、従来のチェザーには、特許文献２のようなものがある。すなわち、特許文献１とは逆に、逃げ面側の幅が、すくい面側の幅よりも広いホーニング形状とされたチェザーである。特に、チタン化合物のみからなるコーティング膜が被覆された。さらに有利な手段として、逃げ面側の幅が０．０３ｍｍから０．０６ｍｍ、すくい面側の幅が０．０２ｍｍから０．０４ｍｍであること、刃先稜線部は、すくい面から逃げ面まで、滑らかな曲線形状とすることが開示された。特許文献２のチェザーが解決しようとする課題は、高精度で、優れた仕上げ面品位（面粗さ、光沢など）を得ることとされた。ただし、逃げ面側のホーニング幅を大きくすることが、どのように加工されるねじの高精度化や、仕上げ面品位の向上に作用するのか説明が少なく、この技術を一般に応用・展開することは難しい。

　以上のように、特許文献１と特許文献２とでは、まったく正反対の従来技術となっている。また、そこで開示されたホーニングの大きさも、まったく共通性のない従来技術である。これは単に、特許文献１が耐チッピング性の向上を重視し、特許文献２が高精度化、および優れた仕上げ面品位を重視したことから生じた違いではなく、チェザーに関するホーニング形状の作用が、十分に解明されていないためと推測される。

特開平５－２７７８０９号公報 特開２００５－１１８９２５号公報

　例えば、特許文献１のチェザーは、特許文献２で課題とされているとおり、高精度で優れた仕上げ面品位を得ることには限界があった。これは、耐チッピング性を重視したホーニング形状のため、切削抵抗が高くなり、高精度化や、仕上げ面品位の向上には適さないためと推測される。特許文献２のチェザーは、必ずしもその課題の達成度に満足できなかった。切れ味の向上による改善はみられたが、特に、耐チッピング性について、必ずしも満足できる状況にはなかった。これは、チェザー用としては、ホーニングの幅が部分的に狭過ぎたためと推測される。

　本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、ねじ切り加工において、ビビリの発生による仕上げ面品位の悪化に着目し、ビビリを抑制しながら仕上げ面品位をさらに向上させるチェザーおよびねじ切り方法を提供することを目的とする。同時に、耐チッピング性に優れたチェザーを提供することを目的とする。

　本発明のチェザー１は、ねじを切削加工するために、すくい面２と逃げ面３との交差稜線部に、前記すくい面２側からみて、略凸台形状を含むねじ切れ刃４を形成し、前記ねじ切れ刃４を少なくとも仕上げ刃Ｆと、該仕上げ刃Ｆよりねじ切れ刃４の山形状が小さい荒刃Ｒ１との一組で構成してなるチェザーであって、前記略凸台形状を含むねじ切れ刃４は、該略凸台形の上底となる先端稜線に形成される正面切れ刃５と、隣り合う前記ねじ切れ刃間の底部に形成される底切れ刃７と、前記上底の両端部から夫々前記底部に向かって延びる一対の側切れ刃６とを有し、前記正面切れ刃５のうち少なくとも前記荒刃Ｒ１の正面切れ刃に沿って、該正面切れ刃５の直交断面でみて、前記すくい面２に対して６０°以上、なおかつ９０°未満の角度で交差する直線状ホーニング１０、または直線状ホーニングを主体とする複合ホーニングを形成したことを特徴とする。

　本発明のねじ切り加工方法は、円環状をなすパイプ材の外周面または内周面にねじを切削加工する方法であって、本発明のチェザー１を用いたことを特徴とする。

　一般に、切削抵抗は、主分力や背分力などの複数の分力に分解して技術的に考察され得る。従来は、切削抵抗の中でも主分力を中心とした、切削抵抗の全体的な大きさを軽減することに着目されていた。これに対し、本発明においては、切削抵抗の中でも背分力の大きさがビビリの発生の主な原因であると考え、切削抵抗の全体的な大きさにはとらわれず、背分力を適正に制御することによって、ビビリの発生を抑制している。より具体的には、チェザー１における正面切れ刃５や側切れ刃６といったねじ切れ刃４の位置ごとに、適切なホーニング形状を調整することで、切削抵抗の背分力を適切に制御する。

　本発明のチェザー１は、各ねじ切れ刃４において、正面切れ刃５のうち少なくとも荒刃Ｒ１の正面切れ刃５に沿って、前記正面切れ刃５の直交断面でみて、すくい面２に対して６０°以上の大きな角度で交差する直線状ホーニング１０を形成し、直線状ホーニング１０と逃げ面との交差部がワークの外周面又は内周面に接触するようにしたことから、ワークの周面の法線方向に高い切削抵抗を作用させることができ、ワークを前記法線方向に押え付けることができる。すなわち、チェザー１の正面切れ刃５部分に発生する背分力を適正に大きくすることにより、ワークを押え付けることができる。これにより、ねじ切り加工中のワークおよびチェザー１のビビリ振動を強制的に抑制することができ、このビビリ振動に起因する、ねじ切れ刃４の急速な摩耗の進行やワークの加工面のむしれを改善することができる。なお、直線状ホーニング１０に丸ホーニング１１が加えられて、複合ホーニングとされても同様の効果が得られる。

　本発明のねじ切り加工方法は、本発明のチェザー１を、特に、薄肉円環状の横断面を有するパイプ状のワークへ適用することによって、ビビリ振動に起因する、ねじ切れ刃４の急速な摩耗の進行や、ワークの加工面のむしれ（延性の高いワークなどで発生する、むしられたような表面の凹凸）の改善効果が顕著となる。

本発明を適用した第１の実施形態に係るチェザーの正面図である。 図１に示すチェザーの底面図である。 本発明を適用した第１の実施形態に係るチェザーの要部斜視図である。 本発明を適用した第２の実施形態に係るチェザーの要部斜視図である。 本発明を適用した第３の実施形態に係るチェザーの要部斜視図である。 正面切れ刃の直交断面図（Ｓ１－Ｓ１線断面図）である。 正面切れ刃の直交断面図（Ｓ２－Ｓ２線断面図）である。 ホーニング角度５５°におけるワーク加工面の写真である。 ホーニング角度６０°におけるワーク加工面の写真である。

　本発明を適用した第１の実施形態に係るチェザー１について、図面を参照しながら説明する。チェザー１は、超硬合金、サーメットなどから形成され、図１に図示するように、板状をなす。チェザー１の上面がすくい面２、下面が着座面、少なくとも１つの側面が逃げ面３となり、すくい面２と逃げ面３との交差稜線がねじ切れ刃４となる。このねじ切れ刃４は、すくい面２側から見た形状が略凸台形状の仕上げ刃Ｆと、荒刃Ｒ１と、荒刃Ｒ２と、を備え、これら３つの刃は所定の間隔を空けて並列に配置されている。なお、本実施形態のチェザー１では荒刃が２つ備えられているが、荒刃を３つ以上備えることも可能である。荒刃Ｒ１、Ｒ２は該チェザー１の送り方向前方側に二つ配され、仕上げ刃Ｆは前記荒刃Ｒ１、Ｒ２の送り方向後方側に一つ配される。荒刃Ｒ１、Ｒ２は、仕上げ刃Ｆなどの、それぞれ送り方向後方側にあるねじ切れ刃４よりも小さな山形となるように形成され、ねじ切り加工時の取り代を調整する。

　荒刃Ｒ１、Ｒ２および仕上げ刃Ｆには、すくい面２に対向する側からみて、略凸台形の上底となる先端稜に正面切れ刃５が形成される。荒刃Ｒ１と荒刃Ｒ２との間、荒刃Ｒ２と仕上げ刃Ｆとの間には、略円弧状のコーナを介して底切れ刃７が形成される。前記荒刃Ｒ１の正面切れ刃５の両側に隣接する辺稜には、略円弧状のコーナを介して一対の側切れ刃６が形成される。同様に、荒刃Ｒ２の正面切れ刃５の両側の辺稜および仕上げ刃Ｆの正面切れ５の両側の辺稜にも、側切れ刃６が形成される。

　図２に図示したように、ねじ切れ刃４を構成する正面切れ刃５に対応する逃げ面３側からの投影において、荒刃Ｒ１、Ｒ２および仕上げ刃Ｆは、これら荒刃Ｒ１、Ｒ２および仕上げ刃Ｆの正面切れ刃５の、各々の切れ刃長さＬ１、Ｌ２およびＬ３が前記正面切れ刃５の両端部から夫々延びる一対の側切れ刃６の切れ刃長さの和Ｌｓ１＋Ｌｓ２、Ｌｓ３＋Ｌｓ４およびＬｓ５＋Ｌｓ６よりも長い。Ｌ１＞Ｌｓ１＋Ｌｓ２であり、Ｌ２＞Ｌｓ３＋Ｌｓ４であり、Ｌ３＞Ｌｓ５＋Ｌｓ６となっている。

　図３に図示したように、荒刃Ｒ１，Ｒ２および仕上げ刃Ｆの正面切れ刃５にはホーニングが形成されている。図６に図示したように、このホーニングは、前記正面切れ刃５の直交断面でみて、すくい面２および逃げ面３に交差する直線状ホーニング１０である。さらに、この直線状ホーニング１０は、すくい面２に対する傾斜角αが６０°以上、かつ９０°未満の範囲になるように形成されている。この実施形態では、傾斜角αが約７０°とされた。

　なお通常のホーニングは、この傾斜角αが１０°以上４０°以下が一般的である。従来のホーニングは耐チッピング性の向上など、欠損対策として設けられるため、ホーニングはすくい面側の幅が広くなるように形成される。一方、本発明は従来のこのような技術常識にとらわれず、前述したような非常に大きな角度とすることにより初めて、切削抵抗の増加とビビリの抑制とを両立させた。

　このチェザー１は、荒刃Ｒ１，Ｒ２および仕上げ刃Ｆをワークの外周面または内周面に食い込ませて、回転中心線まわりに回転するワークに対して前記回転中心線に平行な方向に移動することにより、ワークの外周面又は内周面にねじを加工する。前記送り方向前方側に配される二つの荒刃Ｒ１、Ｒ２が仕上げ刃Ｆに先行してねじの荒加工を行った後、前記荒刃Ｒ１、Ｒ２の前記送り方向後方側に配される一つの仕上げ刃Ｆが荒加工されたねじを所定のねじ形状へ仕上げ加工する。

　ねじ切り加工方法について以下に説明する。チェザー１は、荒刃Ｒ１、Ｒ２および仕上げ刃Ｆの正面切れ刃５がワークの回転中心線に平行な方向に延在するとともに、荒刃Ｒ１、Ｒ２の正面切れ刃５に形成される直線状ホーニング１０がワークの外周面又は内周面の法線に略直交するように、ワークに対して設置される。仕上げ刃Ｆより先行する荒刃Ｒ１、Ｒ２は、該荒刃Ｒ１、Ｒ２に形成される直線状ホーニング１０と、逃げ面３との交差稜線部がワークの外周面又は内周面に食い込むことにより、仕上げ刃Ｆに先行してねじの荒加工をする。仕上げ刃Ｆは、荒刃Ｒ１、Ｒ２で加工された不完全なねじにわずかに切込むことにより、所定のねじ形状に仕上げ加工をする。仕上げ刃Ｆの正面切れ刃５に形成される直線状ホーニング１０は、ワークの外周面又は内周面の法線に略直交しており、仕上げ加工中、この直線状ホーニング１０と逃げ面３との交差稜線部がワークの外周面又は内周面に食い込むことにより、ねじの仕上げ加工が行われる。直線状ホーニング１０と逃げ面３との交差稜線部にあらわれる稜線が、実質的に仕上げ刃Ｆの正面切れ刃として機能する部位となり、この稜線はすくい面２より着座面側へ下がった所に位置する。

　一般的なチェザーでは、ねじ切れ刃がワークと接触すると、主としてすくい面に垂直な方向に切削抵抗が作用し、ワークの外周面または内周面の法線方向に作用する切削抵抗は前述の切削抵抗に比べて僅少である。チェザーに加わる背分力が不足すると、ねじ切り加工中にワークに強制ビビリや再生ビビリといった振動が生じる。そして、それらの振動が当該ねじ切り加工に悪影響をおよぼすおそれがある。一方、本実施形態のチェザー１においては、ワークの外周面又は内周面の法線方向に略直交する正面切れ刃５に沿って直線状ホーニング１０が形成され、この直線状ホーニング１０と逃げ面３との交差稜線部がワークの外周面又は内周面に食い込むようにした。このことにより、ワークの外周面又はワークの内周面の法線方向の切削抵抗、すなわち背分力が従来よりも増大する。その結果、チェザー１がワークをその外周面の法線方向または内周面の法線方向に安定的に押え付けるので、ねじ切り加工中のワークおよびチェザー１のビビリ振動が効果的に抑制される。ビビリ振動が抑制されることにより、安定したねじ切り加工が可能となる。また、ビビリ振動が抑制されることで、加工面のむしれ（延性の高いワークなどで発生する、むしられたような表面の凹凸）や、ワークに対するねじ切れ刃４の擦り現象による摩耗の早期進行が改善され、チェザーによる加工ねじの高精度化、および工具寿命の延長が実現する。

　荒刃Ｒ１の正面切れ刃５の切れ刃長さＬ１が、その正面切れ刃５の両端部から延びる２つの側切れ刃６の切れ刃長さの和Ｌｓ１＋Ｌｓ２よりも長く、且つ荒刃Ｒ２の正面切れ刃５の切れ刃長さＬ２が、その正面切れ刃５の両端部から延びる２つの側切れ刃６の切れ刃長さの和Ｌｓ３＋Ｌｓ４よりも長く、且つ仕上げ刃Ｆの正面切れ刃５の切れ刃長さＬ３が、その正面切れ刃５の両端部から延びる２つの側切れ刃６の切れ刃長さの和Ｌｓ５＋Ｌｓ６よりも長く設定されると、ワークの外周面又は内周面の法線方向に作用する切削抵抗（背分力）を効果的に増加させることができる。すなわち、荒刃Ｒ１の切れ刃全体の長さにおける正面切れ刃５の比率、荒刃Ｒ２の切れ刃全体の長さにおける正面切れ刃５の比率、または仕上げ刃Ｆの切れ刃全体の長さにおける正面切れ刃５の比率のうち、少なくともどれか一つの比率が高まれば背分力が効果的に増加する。そして、これら三つの比率が同時に高まった場合が、最も効果的に背分力が増加する。このため、背分力が増加するほど、チェザー１は従来のものと比べて高精度で加工でき、なおかつその工具寿命は従来のものよりも長くなる。

　図４に例示した、本発明を適用した第２の実施形態に係るチェザー１は、第１の実施形態と同様に、荒刃Ｒ１、Ｒ２の正面切れ刃５に沿って形成された直線状ホーニング１０と、図７に示すような、この直線状ホーニング１０とすくい面２との交差稜線部およびこの直線状ホーニング１０と逃げ面３との交差稜線部に沿って形成され、且つ正面切れ刃５の直交断面で見たときに略円弧状となっている丸ホーニング１１と、を備える。すなわち、第２の実施形態に係るチェザー１には直線状ホーニング１０と丸ホーニング１１とから構成された複合ホーニングが形成されている。直線状ホーニング１０の長さは丸ホーニング１１の曲率半径の１倍以上、かつ３倍以下の大きさとなるように形成されることが望ましい。例えば、丸ホーニング１１の曲率半径Ｒは０．０２ｍｍ以上、かつ０．５ｍｍ以下の範囲から選ばれ、これに対応して直線状ホーニング１０のすくい面２に直交する方向の幅は、０．０２ｍｍ以上、かつ０．１５ｍｍ以下の範囲にするのが望ましい。直線状ホーニング１０の長さが上述した範囲内であると、背分力も耐チッピング性も同時に向上する。

　この第２の実施形態に係るチェザー１によれば、既述した第１の実施形態と同様に、チェザー１およびワークのビビリ振動、このビビリ振動による加工面のむしれ、またはワークに対する切れ刃の擦り現象による摩耗の早期進行が改善される。その結果、高精度のねじ加工が可能になったり、工具寿命が延長したりする。さらに、これらの効果に加え、直線状ホーニング１０と逃げ面３との交差稜線部がワークとの接触で局所的に損傷することを防止する効果もある。

　なお、本実施形態に係るチェザー１においては、荒刃Ｒ１、Ｒ２の正面切れ刃５に丸ホーニング１１を追加するに際して、ダイヤモンド粉末とブラシによるブラシホーニング処理を採用してもよい。このブラシホーニング処理は、荒刃Ｒ１、Ｒ２の正面切れ刃５だけではなく、荒刃Ｒ１、Ｒ２の側切れ刃６、仕上げ刃Ｆの正面切れ刃５、仕上げ刃Ｆの側切れ刃６、ならびに底切れ刃７にも、丸ホーニング１１を形成することが可能である。この丸ホーニング１１は切れ刃強度を高める作用を有する。さらに、丸ホーニング１１は、すくい面２側のホーニング量と逃げ面３側のホーニング量とがほぼ等しくなるように形成された場合特に、直線状ホーニング１０だけが形成された切れ刃に比べて切れ味の低下度合いが小さい。このことにより、ねじ切り加工中に加わる背分力以外の切削抵抗が増大したり、被削材との著しい擦り現象が生じたりすることがないため、切れ刃摩耗の早期進展、仕上げ面のむしれ、およびビビリの発生が抑制され、仕上げ面品位の悪化が防止される。その効果は特に側切れ刃６や底切れ刃７において顕著に現れる。以上のことから、本実施形態のチェザー１の切れ刃寿命は、第１の実施形態のチェザー１よりも長く、加工精度も高い。

　図５に例示した第３の実施形態に係るチェザー１では、仕上げ刃Ｆの正面切れ刃５に直線状ホーニング１０を形成されていない。すなわち、第３の実施形態に係るチェザー１においては、直線状ホーニング１０は荒刃Ｒ１、Ｒ２の正面切れ刃５のみに形成される。荒刃Ｒ１、Ｒ２の正面切れ刃５に形成された直線状ホーニング１０は、上述した第１の実施形態と同一であるため、同一の構成については同じ符号で示し、その説明を省略する。このチェザー１においては、荒刃Ｒ１、Ｒ２の正面切れ刃５を除く切れ刃には、ホーニングが一切形成されないか、もしくは、丸ホーニング１１のみが形成される。なお、直線状ホーニング１０は研削砥石などで形成されるため、丸ホーニングとは異なり、荒刃Ｒ１、Ｒ２の任意の位置に形成することが可能である。例えば、荒刃Ｒ１、Ｒ２の中央部分にのみに直線状ホーニング１０を形成したり、逆に中央部分以外の部分に直線状ホーニング１０を形成したりすることも可能である。また、直線状ホーニング１０はその幅や角度についても、任意に調整されうる。すなわち、設計の自由度の高さの点で、直線状ホーニング１０は丸ホーニングよりも優れる。そのため、直線状ホーニング１０ならば、チェザー１に加わる主分力の大きさを変えることなく、背分力だけを増大させるような設計が可能になる。

　この第３の実施形態に係るチェザー１において、仕上げ刃Ｆに先行してねじ切りする荒刃Ｒ１、Ｒ２の正面切れ刃５に形成される直線状ホーニング１０と逃げ面３との交差稜線部がワークの外周面又はワークの内周面に食い込むことで、ワークの外周面又はワークの内周面の法線方向に高い切削抵抗（背分力）が発生する。このことにより、ワークはその外周面又はその内周面の法線方向に押え付けられて、ビビリ振動が抑制される。荒刃Ｒ１、Ｒ２に続いてねじを最終形状に仕上げる仕上げ刃Ｆの正面切れ刃５には直線状ホーニングが形成されないので、仕上げ刃Ｆは荒刃Ｒ１、Ｒ２に比べて切れ味に優れる。そのため、仕上げ刃Ｆによって生じるワークの外周面又は内周面の法線方向の切削抵抗は荒刃Ｒ１、Ｒ２によって生じる切削抵抗にくらべて小さい。しかし、ワークを押さえつけるために十分な切削抵抗が荒刃Ｒ１、Ｒ２の２箇所で生じているビビリ振動は十分に抑制される。したがって、チェザー１はビビリ振動が十分に抑えられた状態で、切れ味の良好な仕上げ刃Ｆによる低抵抗なねじの仕上げ加工を行える。そのため、チェザー１はきわめて高精度なねじ切り加工が可能となる。

　第１の実施形態のように仕上げ刃Ｆに直線状ホーニング１０を形成すると、その直線状ホーニング１０の形状によっては、すくい面２側からみた仕上げ刃Ｆの輪郭形状が直線状ホーニング１０形成前の輪郭形状に対して歪み、仕上げ刃Ｆの輪郭形状精度が劣化するおそれがある。このことに関して、第３の実施形態に係るチェザー１は、図５に例示したように、仕上げ刃Ｆの正面切れ刃５、側切れ刃６、および側切れ刃６に隣接する底切れ刃７にわたってホーニングが形成されていない、または、均一な丸ホーニング１１のみが形成される。そのため、仕上げ刃Ｆの輪郭形状の精度劣化がなくなるため、加工されるねじの精度がきわめて高くなる。

　本発明のチェザー１を適用したねじ切り加工方法によれば、仕上げ刃Ｆより先行してねじの荒加工をする荒刃Ｒ１、Ｒ２は、その正面切れ刃５がワークの回転中心線に略平行に延在し、前記正面切れ刃５に形成される直線状ホーニング１０の、直線状ホーニング１０と逃げ面３との交差稜線部、および、この交差稜線部を除いた部分のうちの一部がワークの外周面又は内周面に接触しつつ、ねじの荒加工をする。このとき、ワークの外周面又は内周面に食い込んだ荒刃Ｒ１、Ｒ２は大きな背分力によってワークの外周面又は内周面の法線方向にワークを強制的に押え付ける。仕上げ刃Ｆは、荒刃Ｒ１、Ｒ２で荒加工された不完全なねじをわずかな取り代を除去することで所定のねじ形状に仕上げ加工をする。ここで、仕上げ刃Ｆの正面切れ刃５に形成される直線状ホーニング１０は、ワークの外周面又は内周面の法線に略直交しており、仕上げ加工中、前記直線状ホーニング１０の、該直線状ホーニング１０と逃げ面３との交差部をワークの外周面又は内周面に食い込ませつつ、ねじの仕上げ加工をする。このことにより、ワークおよびチェザー１のビビリ振動を抑制したねじ切り加工が可能となり、ワークに高精度のねじを加工することができる。

　仕上げ刃Ｆの正面切れ刃５に直線状ホーニングを形成しない場合にも、荒刃Ｒ１、Ｒ２がワークの外周面又は内周面に接してこれら周面の法線方向にワークを押え付けるので、ねじ切り加工中にワークおよびチェザー１のビビリ振動が抑えられる。しかも、仕上げ刃Ｆの稜線には直線状ホーニング１０を形成していないので、仕上げ刃Ｆの切れ味がよく、低抵抗なねじの仕上げ加工が可能となるため、きわめて高精度なねじ切り加工が可能となる。

　本ねじ切り加工方法を、薄肉円環状断面を有するパイプ状のワーク等の低剛性なワークへのねじ切り加工、又は保持剛性が低いワークへのねじ切り加工に適用した場合には、ワークおよびチェザー１のビビリ振動を抑制する作用が有効に作用し、チェザー１により加工されるねじの高精度化、および工具寿命の大幅延長に、非常に有効である。

　（評価テスト）
　以下、第１の実施形態のチェザーにおいてホーニング角度を５°間隔で変化させて下記の条件のもとで切削を行うとともに、切れ刃の状態と切削加工されたワークの加工面の状態とをそれぞれ観察及び評価した。評価は、ワークの加工面にビビリ振動によってビビリパターンが発生しているかどうかを目視で確認することによって行われた。ビビリパターンが発生している場合を不良とし、ビビリパターンが発生しておらずに加工面が良好な場合を良とした。その結果を下記の表１に示す。ここで、上記のビビリパターンとは、チェザーにビビリが生じているときにそのビビリとワークとが共振をおこし、これによってワーク加工面に発生するすじ状のパターンのことである。
　使用工作機械：ＮＣ旋盤
　工作機械のモータ出力：２２ｋＷ
　ネジタイプ：ＡＰＩ規格　Ｂｕｔｔｒｅｓｓねじ　（ピッチ：５ＴＰＩ）
　ワーク材質：ＡＰＩ規格　Ｊ－５５相当材
　ワーク径：φ４０６．４（１６ｉｎｃｈ）
　切削速度：　１００ｍ／ｍiｎ
　切削油：湿式

　表１より明らかなように、ホーニング角度が６０°未満のチェザーにおいては、ワーク加工面にすじ状のパターンが発生することがわかった。図８に、ホーニング角度５５°におけるワーク加工面の写真を示す。ホーニング角度５０°において生じたすじ状のパターンも、図８と同様のものであった。これに対して、ホーニング角度が６０°以上、９０°未満であるチェザーにおいては、ワーク加工面にビビリによって生じるすじ状のパターンが発生しておらず平滑な状態であった。図９に、ホーニング角度６０°におけるワーク加工面の写真を示す。ホーニング角度７０°から８５°におけるワーク加工面も、図９と同様のものであった。これにより、ホーニング角度が６０°以上９０°未満であれば、チェザーに対して適切な背分力が作用してビビリが抑制されることは明らかである。

１　チェザー
２　すくい面
３　逃げ面
４　ねじ切れ刃
５　正面切れ刃
６　側切れ刃
７　底切れ刃
Ｒ１　荒刃（ねじ切れ刃）
Ｒ２　荒刃（ねじ切れ刃）
Ｆ　仕上げ刃（ねじ切れ刃）
１０　直線状ホーニング
１１　丸ホーニング

Claims (6)

1. 　ねじを切削加工するために、すくい面（２）と逃げ面（３）との交差稜線部にねじ切れ刃（４）が形成され、該ねじ切れ刃（４）は前記すくい面（２）側から見て略凸台形状の仕上げ刃（Ｆ）と、二つ以上の荒刃（Ｒ１）とが横方向に間隔を空けて並んで形成されるチェザー（１）であって、
   　前記仕上げ刃（Ｆ）および荒刃（Ｒ１）の各々は略凸台形の上底となる先端稜線に形成される正面切れ刃（５）と、前記上底の両端部から夫々前記底部に向かって延びる一対の側切れ刃（６）とを有し、
   　隣り合う前記仕上げ刃（Ｆ）と前記荒刃（Ｒ１）との間の底部に形成される底切れ刃（７）が形成され、
   　前記正面切れ刃（５）のうち少なくとも前記荒刃（Ｒ１）の正面切れ刃（５）に直線状ホーニング（１０）が形成され、
   　該直線状ホーニング（１０）はそれが形成された正面切れ刃（５）の直交断面で見たときに前記すくい面（２）に対して６０°以上９０°未満の角度（α）で交差することを特徴とするチェザー（１）。
2. 　前記荒刃（Ｒ１）の正面切れ刃（５）のみに前記直線状ホーニング（１０）が形成されることを特徴とする請求項１に記載のチェザー（１）。
3. 　前記直線状ホーニング（１０）が形成された正面切れ刃（５）には丸ホーニング（１１）がさらに形成され、
   　該丸ホーニング（１１）は前記直線状ホーニング（１０）と前記すくい面（２）とにそれぞれ滑らかにつながることを特徴とする請求項１または２に記載のチェザー（１）。
4. 　前記すくい面（２）に直交する方向にみたときの、前記直線状ホーニング（１０）の残存する幅が、前記丸ホーニング（１１）の曲率半径の１倍以上、かつ３倍以下の範囲であることを特徴とする請求項３に記載のチェザー（１）。
5. 　前記正面切れ刃（５）の前記逃げ面側（３）からの投影において、前記荒刃（Ｒ１）の正面切れ刃（５）および前記仕上げ刃（Ｆ）の正面切れ刃（５）の長さが、各々の正面切れ刃（５）の両端部から延びる前記一対の側切れ刃（６）の長さの和よりも大きいことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のチェザー（１）。
6. 　円環状をなすパイプ材の外周面または内周面にねじを切削加工する方法であって、請求項１から５のいずれか一項に記載のチェザー（１）を用いたことを特徴とするねじ切り加工方法。

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