JP2016215370A - ワークピースにねじ山を形成するねじ山作成工具 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ワークピースにねじ山を形成するねじ山作成工具は、以下の特徴を有する:a)工具が工具軸(A)の回りに回転する。b)工具は、ワークピースにそれぞれ一つの溝を作成するn個(n≧1)の溝作成領域(42、44)と、ワークピースにねじ山を作成するm個(m≧1)のねじ山作成領域(32、34)と、を有する。c)工具軸(A)と平行な軸方向投射で観察すると、m個のねじ山作成領域がそれぞれ、n個の溝作成領域のうちの一つの背後に配置されており、軸方向投射の断面で観察すると、溝作成領域よりも広がりが小さい。
【選択図】図11
Description
工具軸と平行な軸方向投射で観察すると、各ねじ山作成領域は、少なくとも一つの溝作成領域の背後に配置されており、溝作成領域よりも広がりが小さい。つまり、軸方向投射の断面で観察すると、各ねじ山作成領域が、溝作成領域の投射の内部に(または投影の内部に)完全に含まれる。このため、各ねじ山作成領域は、軸方向と直交する投射面内で、溝の縁(特に溝基部)まで間隔が空いており、および/または、前方に位置する溝作成領域によってワークピース内に作成された溝を通してねじ山作成領域を軸方向に自由に移動し、挿入し、あるいは通過させることができる。
工具のn個の溝作成領域を用いて、ねじ軸に対して工具を略軸方向に移動して、ワークピースの(ねじ軸を包囲する)壁にn個の溝を作成する。工具の各溝作成領域が関連ずる溝を作成する。
ねじ山作成工具の(溝作成領域の背後に位置する)ねじ山作成領域を、ワークピースの壁に作成済みの関連する溝の中に、関連する溝に沿った方向に導入する。ねじ山作成領域は、溝基部からの径方向の間隔を維持するように、関連する溝の中へねじ軸に対して径方向に突出する。
ねじ軸の周りにねじ山作成工具を所定の回転角度だけ回転させ、回転運動の回転速度およびねじピッチに適合させた軸方向送り速度で工具軸と同軸にねじ山作成工具を同時に軸方向に送ることによって、ワークピースの壁の溝に隣接する各壁サブ領域にねじ山を作成する。回転および同時の軸方向送り運動の間、各ねじ山作成領域が関連する壁サブ領域と係合し、ねじ山フライトの関連部分を作成する。回転後、ねじ山作成領域は、再び同一の溝の中に突出するか、壁の別の溝の中に突出する。
ねじ山作成工具のねじ山作成領域を溝に沿った方向に移動して、関連する溝から取り出す。
Claims (14)
- ワークピースにねじ山を形成するねじ山作成工具であって、
a)前記工具が工具軸(A)の回りに回転し、
b)前記工具は、ワークピース(2)にそれぞれ一つの溝(22、24)を作成するn個(n≧1)の溝作成領域(42、44)と、ワークピースにねじ山(36)を作成するm個(m≧1)のねじ山作成領域(32、34)と、を有し、
c)工具軸(A)と平行な軸方向投射で観察すると、前記m個のねじ山作成領域がそれぞれ、前記n個の溝作成領域のうちの一つの背後に配置されており、軸方向投射の断面で観察すると、前記溝作成領域よりも広がりが小さく、
d)前記n個の溝作成領域のうち少なくとも一部は、溝作成切刃を持つ切削溝作成領域として形成され、
e)各溝作成領域(42、44)が、正面を向くか正面に配置された溝切刃(42A、44A)を有し、
f)前記溝切刃(42A、44A)は、少なくとも工具の前部(8)において、工具(3)の径方向の最も外側に突出する領域であり、
g)各溝切刃(42A、44A)の円周方向横側に側面切刃(42D、44D)が隣接しており、該側面切刃は工具軸(A)の周りの回転方向(S)で前方にあり、
h)ねじ山の作成を生じる回転方向(S)への工具(4)の回転中に、前方の前記側面切刃(42D、44D)がワークピースへ横方向に切り込む
ことを特徴とするねじ山作成工具。 - 前記溝作成切刃は、前記工具の正面に配置され、
前記切削溝作成領域および/または溝作成切刃のうち少なくとも一部は、軸方向および/または円周方向に、少なくとも一つのステップまたはエッジを有している
ことを特徴とする請求項1に記載のねじ山作成工具。 - ワークピースにねじ山を形成するねじ山作成工具であって、
a)前記工具が工具軸(A)の回りに回転し、
b)前記工具は、ワークピース(2)にそれぞれ一つの溝(22、24)を作成するn個(n≧1)の溝作成領域(42、44)と、ワークピースにねじ山(36)を作成するm個(m≧1)のねじ山作成領域(32、34)と、を有し、
c)工具軸(A)と平行な軸方向投射で観察すると、前記m個のねじ山作成領域がそれぞれ、前記n個の溝作成領域のうちの一つの背後に配置されており、軸方向投射の断面で観察すると、前記溝作成領域よりも広がりが小さく、
d)前記n個の溝作成領域のうち少なくとも一部が、ワークピース材料の塑性変形または圧痕により動作する溝作成領域として形成され、
e)各溝作成領域(42、44)が、工具軸(A)回りの円周方向に実質的に延びる成形突起(42G、44G)を有し、軸方向で観察すると、前記成形突起(42G、44G)は、前記溝作成領域(42、44)の径方向で最も高い***であるか、および/または径方向外側に最も突出し、
f)前記成形突起(42G、44G)の軸方向前方に、各溝作成領域(42、44)が前面(42F、44F)を有し、
g)前記成形突起(42G、44G)よりも径方向内側に位置する正面プロファイル(42G’、44G’)から、前記成形突起(42G、44G)まで、前記前面(42F、44F)が軸方向に上昇し、
h)前記前面(42F、44F)が乗り上げ表面を形成し、当該乗り上げ表面を用いて、前記溝作成領域(42、44)が最初にワークピース表面を押し込み、変形力をゆっくりと増加させ、
i)前記成形突起(42G、44G)の軸方向後方に、各溝作成領域(42、44)が、前記成形突起(42G、44G)から軸方向下方に傾斜すると共にワークピース材料を流す空き空間を提供する後面(42H、44H)を有する
ことを特徴とするねじ山作成工具。 - 前記成形突起(42G、44G)が、径方向の最も外側に突出する最大部(42I、44I)を有しており、該成形突起は、一つのフランク(42J、44J)では、最大部(42I、44I)から、最大部(42I、44I)よりも径方向内側に位置する第1終点(42L、44L)まで円周方向の下方に傾斜し、また、別のフランク(42K、44K)では、最大部から、最大部(42I、44I)よりも径方向内側に位置する第2終点(42M、44M)まで他方の円周方向の下方に傾斜する、請求項3に記載のねじ山作成工具。
- 前記n個の溝作成領域が、工具軸の周りで互いに対して360°/nの一様な角度間隔で配置される、請求項1ないし4のいずれかに記載のねじ山作成工具。
- 少なくとも一つのねじ山作成領域がねじ山成形領域であり、成形および非切削過程によってねじ山フライトの部分を作成する、請求項1ないし5のいずれかに記載のねじ山作成工具。
- 前記ねじ山作成工具(3)の前記ねじ山作成領域(32、34)のうち少なくとも一部が、螺旋の線上に配置されたねじ切り歯(32A、34A)を有しており、該ねじ切り歯は、ねじピッチおよび工具軸(A)周りのターン方向の観点で、作成されるねじ山に対応しており、該ねじ切り歯は、前記ねじ山作成領域内で径方向の最も外側に突出するが、前記一つまたは複数の溝作成領域よりも径方向外側への広がりが小さく、該ねじ切り歯(32A、34A)は、切削方向または回転方向とは反対の方向で、外側自由面(32B、34B)によって結合される、請求項1ないし6のいずれかに記載のねじ山作成工具。
- 作成されるねじ山のターン方向と、前記ねじ切り歯(32A、34A)がその上に配置される工具軸(A)の周りの螺旋の線のターン方向で切削を行うように、前記ねじ切り歯(32A、34A)が配置され形成されるか、または、
作成されるねじ山のターン方向と、前記ねじ切り歯(32A、34A)がその上に配置される工具軸(A)の周りの螺旋の線のターン方向とは逆向きに切削を行うように、前記ねじ切り歯(32A、34A)が配置され形成される
ことを特徴とする請求項7に記載のねじ山作成工具。 - 前記溝作成領域および/または前記ねじ山作成領域が、工具キャリアに取り外し可能または交換可能に固定される、請求項1ないし8のいずれかに記載のねじ山作成工具。
- 前記ねじ山作成工具が、例えば円筒形である後部(9)と、後部(9)に隣接して直径が小さくなる前部(8)と、を有するシャンク(5)を備え、該シャンクを通して工具軸(A)が延びる、請求項6に記載のねじ山作成工具。
- 一つのねじ切り歯またはねじ山成形ウェッジのみの外形プロファイルが、この歯またはウェッジによって作成されるねじ山フライト部分の最終的なねじ山プロファイルを既に規定している、請求項1ないし10のいずれかに記載のねじ山作成工具。
- ワークピースの止まり穴にねじ山を形成する方法であって、
工具のn個の溝作成領域を用いて、ねじ軸に対して工具を略軸方向に移動して、ワークピースのねじ軸を包囲する壁にn個の溝を作成するステップであって、工具の各溝作成領域が関連する溝を作成する、ステップと、
工具の溝作成領域の背後に位置するねじ山作成領域を、ワークピースの壁に作成済みの関連する溝の中に、関連する溝に沿った方向に導入するステップと、
ねじ軸の周りに工具を回転させ、回転運動の回転速度およびねじピッチに適合させた軸方向送り速度で工具軸と同軸にねじ山作成工具を同時に軸方向に送ることによって、ワークピースの壁の溝に隣接する各壁サブ領域にねじ山を作成するステップであって、回転および同時の軸方向送り運動の間、各ねじ山作成領域が関連する壁サブ領域と係合し、ねじ山フライトの関連部分を作成し、回転後、ねじ山作成領域が再び同一の溝の中に突出するか、壁の別の溝の中に突出する、ステップと、
ねじ山作成工具のねじ山作成領域を溝に沿った方向に移動して、関連する溝から取り出すステップと、
を含み、
請求項1ないし11のいずれかに記載の工具が使用される方法。 - 作成済みの関連する溝の中に工具のねじ山作成領域を導入する間、各ねじ山作成領域が、溝基部からの径方向の間隔を維持するように、関連する溝の中へねじ軸に対して径方向に突出することを特徴とする、請求項12に記載の方法。
- ねじ山の作成中に、ねじ軸の周りで工具が所定の回転角度だけ回転されることを特徴とする、請求項12または13に記載の方法。
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