JPH08141843A - ねじ切工具 - Google Patents

ねじ切工具

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JPH08141843A
JPH08141843A JP6309793A JP30979394A JPH08141843A JP H08141843 A JPH08141843 A JP H08141843A JP 6309793 A JP6309793 A JP 6309793A JP 30979394 A JP30979394 A JP 30979394A JP H08141843 A JPH08141843 A JP H08141843A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thread
tool
hole
screw
cutting edge
Prior art date
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Pending
Application number
JP6309793A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuhiko Matsuoka
和彦 松岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP6309793A priority Critical patent/JPH08141843A/ja
Publication of JPH08141843A publication Critical patent/JPH08141843A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 下穴を形成することを必要とせず、切粉を確
実に排除して精度の高いねじを成形する。 【構成】 シャンク 1の先端の外周にねじ切刃13が設け
られ、ねじ切刃13から工具の径方向内側に連続するよう
に、穴切刃16が工具の先端面に形成されている。工具の
先端面の中心に円形凹部20が形成され、工具の基端面か
ら円形凹部20に開口する通路21が設けられている。工具
は、保持部 2を同時3軸制御が可能なNC工作機械の主
軸に保持され、自転駆動されると共に公転駆動されなが
ら1公転ごとに1ピッチ進むようにヘリカル送りされ、
穴切刃16によって下穴を形成すると共にねじ切刃16によ
ってねじ穴を形成する。切粉は、通路21を介して円形凹
部20に圧縮空気やクーラント等が噴出され、排除され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ワークにねじを形成す
るためのねじ切工具に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ワークにめねじを形成するための工具と
して、一般にタップが用いられている。タップは、シャ
ンクの先端ねじ部を備えたもので、所望するねじ穴に対
応したタップを選択して使用するものである。
【0003】タップを使用してめねじを形成する際に
は、前工程としてワークにめねじの内径と同径の下穴を
ドリル等によって形成し、その後にタップによってねじ
を形成している。そして、特にめねじを形成する穴が止
穴の場合には、下穴を形成した際にこの下穴の中に残っ
た切粉によってタップが抵抗を受けて損傷したり、めね
じの精度が低下するのを防ぐため、圧縮空気やクーラン
ト等を下穴に吹き付け、切粉を排除している。
【0004】一方、前工程としての下穴の形成と、ねじ
の形成とを単一の工具により連続して行うようにした所
謂ドリルタップが提案されている。このドリルタップ
は、図7に示すように、タップ30の先端にドリル31を連
続して設けたもので、回転と送りとを同期させて駆動さ
れ、ドリル31によって下穴を形成し、これに続いてタッ
プ30によってねじを形成するものである。
【0005】また、特開平4−152020号公報に開
示されているように、1段以上の切刃が取付けられた工
具をヘリカル送りすることによってねじを形成するもの
も知られている。この工具は、その径が下穴の径よりも
小さく、同時3軸制御可能なNC工作機械の主軸に取付
けられ、自転駆動されると共に下穴に沿って公転駆動さ
れながらヘリカル送りされてめねじを形成するものであ
る。このものは、工具をヘリカル送りすることによっ
て、形成するねじの径やピッチ等に自由度を有し、ワー
クに適した工具回転数を選択することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術のうち、特にタップを用いる場合やヘリカル送
りされる工具を用いる場合にあっては、ねじを形成する
前工程として、ねじ穴に対応した径の下穴を形成する必
要がある。そしてこれらの従来の技術は、下穴を形成す
るための工具とねじを形成するための工具とをそれぞれ
用意する必要があり、下穴を形成するためのドリル等の
工具を交換する手間や時間を要するために効率が悪く、
さらに、工具を交換した際に工具の軸がずれて、ねじの
精度が低下する虞があるという問題があった。
【0007】上記従来の技術のうち、タップにあって
は、形成するねじに対応するピッチやねじ径を有するも
のと、このタップに適合するドリル等の下穴を形成する
ための工具とを用意する必要がある、すなわち、ねじ径
が異なる場合には異なるタップおよびドリルを用いるの
は勿論のこと、ねじ径が同一であってもピッチが異なる
場合には異なるタップを用意しなければならないという
問題があった。そして、特にねじ穴が止り穴の場合にあ
っては、下穴を形成する際に穴に残った切粉が抵抗とな
ってねじの精度が低下したり工具が破損する虞があるの
で、ねじを形成する前に下穴内部の切粉を排除するため
の設備、および排除する手間を必要とするという問題が
あった。さらに、ワークに対して複数のねじを形成する
場合には、排除した下穴の切粉が他の下穴に入ることが
あるため、ねじを形成する前にその都度切粉を排除する
必要があるという問題もあった。
【0008】また、上記従来の技術のうち、ドリルタッ
プの場合は、下穴を形成するためのドリル等の工具とタ
ップとを別々に用意する必要はないが、タップの場合と
同様にねじ穴に対応したものを用意する必要がある。ま
た、下穴の形成とねじの形成とを連続して行うため、回
転と送りとを同期させて駆動する必要があり、ドリルの
下穴を形成する際の切削負荷が大きく、下穴の切粉の排
除が困難で、薄いワークに貫通したねじ穴を形成するに
は適するが、ねじ穴が止り穴である場合には用いること
が困難であるという問題があった。
【0009】さらに、上記従来の技術のうち、工具をヘ
リカル送りするものでは、ねじを形成する径やピッチ等
に自由度はあるが、工具を小さいねじ径に適合させよう
とすると、チップの大きさも小さくなって工具の剛性が
大幅に低下するという問題があった。
【0010】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
で、前工程としての下穴を形成することを必要とせず、
形成するねじの径やピッチの自由度が大きく、ワークに
適した回転数や切削加工量を選択することができ、切粉
を確実に排除することができ、精度の高いねじを成形す
ることができるねじ切り工具を提供することを目的とす
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係るねじ切り工具は、外周にねじ形成手段
を備え、自転駆動されると共にワークに対して相対的に
公転駆動されながらヘリカル送りされるねじ切り工具で
あって、該工具の先端面の前記ねじ形成手段の径方向内
側に下穴形成手段を設け、工具の先端に開口する切粉排
除手段を設けたことを特徴とするものである。
【0012】
【作用】本発明の組付装置は、上述のように構成したこ
とにより、自転駆動されると共にワークに対して相対的
に公転駆動され、1公転当りに1ピッチ進むようにヘリ
カル送りされ、下穴形成手段によって下穴を形成しなが
ら外周のねじ形成手段によってねじを形成する。自転の
回転数をワークに適した回転数に選択することができ、
公転およびヘリカル送りするピッチを所望するねじの寸
法に合わせて設定することができる。下穴形成手段とね
じ形成手段によって発生した切粉は、切粉排除手段の工
具先端開口から圧縮空気やクーラント等が噴出され、排
除される。
【0013】
【実施例】本発明に係るねじ切工具の一実施例を、図1
乃至図4に基づいて説明する。なお、図において同一符
号は同一部分または相当部分とする。
【0014】本発明に係るねじ切工具は、図1に示すよ
うに、シャンク 1の基端側に保持部2を設け、先端側に
刃部 3を設け、工具の先端に開口する切粉排除手段 4を
設けてなるものである。
【0015】保持部 2は、ヘリカル送りが可能なマシニ
ングセンタやフライス盤等、同時3軸制御が可能なNC
工作機械の主軸に保持されるもので、その形状はホルダ
に適合するように形成されている。
【0016】刃部 3は、工具の外周に設けられたねじ形
成手段 7と工具の先端面に設けられた下穴形成手段 8と
から構成されている。ねじ形成手段 7は、この実施例の
場合、工具の周方向に直溝11を挟んで4条のランド12が
設けられ、各ランド12の工具の軸に対して直交する方向
に3列のねじ切刃13が形成されている。このねじ切刃13
は、図4に示すように、所定のピッチPで径方向のねじ
山高さHの三角形状をしており、工具径DT を有してい
る。各ねじ切刃13は、図2に示すように、工具の回転方
向に対して暫時縮径するように角度βの外周逃げが設け
られ、また、すくい面には所定角度のすくい角(図示を
省略した)が設けられている。
【0017】下穴形成手段 8は、図1および図4に示す
ように、各ねじ切刃13から工具の径方向内側に連続する
ように、工具の端面に穴切刃16が形成されてなるもので
ある。穴切刃16は、図4に示す如く、長さlc を有し、
工具の回転軸に直交する面に対して角度θR で径方向上
方に傾斜して形成されており、また図1に示す如く、角
度αの逃げが工具の回転方向に暫時後退するように設け
られている。ねじ切刃13と穴切刃16との交点の径を刃先
径DC とすると、刃先径DC は次式のように設定されて
いる。 刃先径DC ≦工具径DT −ねじ山高さ2H
【0018】切粉排除手段 4は、下穴形成手段 8の中心
に円形凹部20が形成され、保持部 2側の端面から工具の
軸方向の全長に亘って円形凹部20に開口する通路21が設
けられてなるものである。通路21の工具基端側開口は、
圧縮空気やクーラント等の供給装置(図示を省略した)
が接続される。
【0019】図5および図6に刃部 3の軌跡を平面図お
よび正面図で示すように、工具径DT を有するねじ切工
具は、保持部 2をヘリカル送りが可能なNCフライス盤
等の主軸に保持され、自転駆動されると共にねじ径DN
に沿って公転径DK で公転駆動される(公転径DK =D
N −DT )。そして、ねじ切り工具は、形成するねじの
リード角θNの傾きでヘリカル送りされ、1公転ごとに
1ピッチ進むようにワークに対して相対移動される。
【0020】穴切刃16は、工具の回転軸に直交する面に
対する径方向の傾斜角度θR をヘリカル送りされる傾き
角度θN よりも大きく設定されている。穴切刃16の切削
幅をlo とすると、切削幅lo は次式によって求めるこ
とができる。 切削幅lo =(DC ・sinθN ・cosθR )/[s
in(θN +θR )] そして、穴切刃16の長さlc は切削幅lo よりも大きく
なるように設定されている。さらに、穴切刃16の切削幅
loよりもチップポケットを大きく形成するために、ね
じ切刃13の最前列のすくい面の反対面には、図1または
図3に示すように、逃げ部22が角度γで設けられてい
る。
【0021】ワーク25は、図4に示すように、角度θN
の傾きで矢印方向にヘリカル送りされるねじ切り工具に
よって、ねじ切刃13の切削長さL1 と穴切刃16の切削長
さL2 を加えた切削幅Lでねじ穴が形成される。ねじ切
刃13や穴切刃16の切削加工によって発生した切粉は、逃
げ角γによってチップポケットが大きく形成されている
ため、圧縮空気やクーラント等がこれらの供給装置から
通路21を介して工具先端の円形凹部20に噴出されて、ワ
ークと工具との間から確実に排除されることとなる。所
望するねじ穴を形成し終えると、工具はねじ穴に干渉す
ることがないようにねじ穴の軸中心に移動され、待機位
置に直線的に、あるいはヘリカル送りで退避される。
【0022】本発明に係るねじ切工具は、ねじ切削加工
部 7を工具の周方向に直溝11を挟んで4条のランド12を
設け、各ランド12に3列のねじ切刃13を形成した実施例
によって説明したが、この実施例に限定されることな
く、例えば、直溝11をスパイラル溝としても良く、ラン
ド12の数を2条または3条としても良く、さらにねじ切
刃13を単一列としたり2列または4列以上としても良
い。
【0023】ねじ切刃13を単一列とした場合にあって
は、ヘリカル送り量を調整することによってピッチと径
が任意のねじ穴を形成することができ、またねじ切刃13
を複数列とした場合にあってはピッチが同じで異なる径
のねじ穴を形成することができる。
【0024】さらに、本発明に係るねじ切工具は、この
実施例においてはねじ穴を形成する場合によって説明し
たが、棒状の周囲を自転駆動しながらスパイラル送りさ
れることによって、おねじを形成することもできる。
【0025】本発明に係るねじ切工具は、ワークの材質
や所望するねじの加工精度によって自転の回転数を設定
することができ、所望するねじ径によって公転径を設定
することができ、さらに所望するねじのピッチによって
ヘリカル送り量を設定することができる。
【0026】
【発明の効果】本発明によれば、工具の端面において前
記ねじ切刃の内側に穴切刃を形成したので、前工程とし
ての下穴を形成することを必要とせず、所望する径やピ
ッチのねじを形成することができ、しかもワークに応じ
てねじを形成することができる。
【0027】また、本発明によれば、工具の先端の開口
する切粉排除手段を設けたことによって圧縮空気やクー
ラント等を噴出させることができるので、切粉を確実に
排除することができ、精度の高いねじを形成することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るねじ切工具の正面図である。
【図2】本発明に係るねじ切工具の端部を示す底面図で
ある。
【図3】本発明に係るねじ切工具の刃部を示す斜視図で
ある。
【図4】本発明に係るねじ切工具の刃部の作動状態を示
す拡大断面図である。
【図5】本発明に係るねじ切工具の刃部の移動軌跡を示
す平面図である。
【図6】本発明に係るねじ切工具の刃部の移動軌跡を示
す正面図である。
【図7】従来から用いられているドリルタップの正面図
である。
【符合の説明】
1 シャンク 3 刃部 4 切粉排除手段 7 ねじ形成手段 8 下穴形成手段 13 ねじ切刃 16 穴切刃

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外周にねじ形成手段を備え、自転駆動さ
    れると共にワークに対して相対的に公転駆動されながら
    ヘリカル送りされるねじ切り工具であって、 該工具の先端面の前記ねじ形成手段の径方向内側に下穴
    形成手段を設け、工具の先端に開口する切粉排除手段を
    設けたことを特徴とするねじ切り工具。
JP6309793A 1994-11-18 1994-11-18 ねじ切工具 Pending JPH08141843A (ja)

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JP6309793A JPH08141843A (ja) 1994-11-18 1994-11-18 ねじ切工具

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JP6309793A JPH08141843A (ja) 1994-11-18 1994-11-18 ねじ切工具

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006289584A (ja) * 2005-04-13 2006-10-26 Osg Corp ねじ切りカッタ
CN104107964A (zh) * 2013-04-19 2014-10-22 苏州文鼎模具有限公司 一种自排屑丝锥
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WO2024047725A1 (ja) * 2022-08-30 2024-03-07 オーエスジー株式会社 スレッドミル

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