KR20110073515A - 절삭 탭 및 그 제조 방법 - Google Patents

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KR20110073515A
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KR1020117008374A
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윌라드 이. 헨더러
스테판 엠. 조지
블라디미르 디. 볼로크
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케나메탈 아이엔씨.
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Abstract

본 발명은 축방향 전단부(24, 44)와 축방향 후단부(26, 46)와 중앙 종축(Z-Z)을 가진 몸체(22, 42)를 포함하는 절삭 탭(20, 40)을 개시한다. 몸체는 축방향 전단부에 플루트 섹션(30, 50)을 구비한다. 플루트 섹션은, 몸체의 축방향 전단부에서 연장되어 제1 완전 절삭 나사산(70)에서 종결되는 챔퍼된 플루트 섹션(54)을 포함한다. 챔퍼된 플루트 섹션은 몸체의 축방향 전단부에서 제1 거리에 위치하는 제1 절삭 나사산(62, 66, 68)과 몸체의 축방향 전단부에서 제2 거리에 위치하는 제2 절삭 나사산(62, 66, 68)을 포함한다. 제2 거리가 제1 거리보다 더 크다. 제2 절삭 나사산에 의해 제거된 재료 섹션의 두께가 제1 절삭 나사산에 의해 제거된 재료 섹션의 두께보다 더 작도록, 챔퍼된 플루트 섹션의 형상이 결정된다. 절삭 탭의 제조 방법을 또한 개시한다.

Description

절삭 탭 및 그 제조 방법{Cutting tap and method of making same}
[관련 출원에 대한 상호 참조]
본 출원은 2006년 10월 18일자로 출원된 출원 일련번호 제11/582,805호 "절삭 탭과 그 제조 방법"에 관련된 것으로, 그 전체 내용이 이에 참고로서 포함된다.
[기술분야]
본 발명은 전반적으로 절삭 탭에 관한 것으로, 특히 절삭 에지들의 치핑 및 파괴 저항성을 개선하는 절삭 에지 형상을 가진 절삭 탭에 관한 것이다.
나사산을 필요로 하는 메커니즘들과 기계 구성요소들은 기술에 있어 오랜 역사를 가진다. 구체적으로, 체결구 구성요소로서의 나사산의 응용은 부품을 조립체에 결합하는 다른 모든 수단들보다 우위를 차지한다. 나사산을 수나사산과 암나사산 양자로 형성하는 다양한 방법들이 있지만, 경험적으로 탭이 암나사산을 형성하는 유리한 수단이다. 현재 암나사산을 형성하는 두 가지 태핑 방법이 존재한다. 주 태핑 방법은 홀의 벽에서 재료를 절삭 및 제거하여 헬리컬 V 형상의 나사산을 형성하는 것이다. 대안적으로, 암나사산은 암나사산을 형성하도록 재료를 변위하여 형성될 수 있다. 그러나, 재료 절삭에 의한 태핑 방법이 더 낮은 토크를 필요로 하고 더 완벽한 나사산 형태를 형성하기 때문에 일반적으로 선호된다.
암나사산의 형상 및 크기의 치수적 정확성이 나사산 조립체의 정밀도와 적합도를 조절한다. 또한, 태핑의 속도는 암나사산을 형성하는 비용에 영향을 미친다.
두 가지 재료가 절삭 탭을 제조하는데 사용된다. 고속도강이 높은 강도로 인해 탭을 위해 많이 사용된다. 그러나, 텅스텐 초경합금이 더 높은 경도, 및 고온에서 경도를 유지하는 능력을 포함하는 고온 안정성 같은 특성들로 인해 고속도 강보다 기타 절삭 공구를 제조하기 위한 재료로서 선호된다. 통상적으로, 초경합금으로 제조된 절삭 공구는 "고속도" 강으로 제조된 공구보다 적어도 세 배 더 높은 절삭 속도에서 사용될 수 있으며, 공구 수명이 더 길다.
이제 도 9 내지 도 11을 참조하면, 4개의 플루트를 가진 종래의 절삭 탭에서 직선형 절삭면을 가진 하나의 플루트를 도시하고 있다. 일반적으로, 절삭 탭은, 길이(L)를 가진 탭의 챔퍼된 섹션 상에서 절삭 에지들의 연속에 의해 암나사산 형태를 형성한다. 최종 나사산 형태가 탭의 본체 상에 제1 완전 나사산과 함께 얻어질 때까지 홀의 벽에서 재료를 제거한다. 이러한 암나사산의 점진적인 형성이, 네 개의 플루트들 각각에 의해 제거된 재료 섹션들을 겹쳐 놓음으로써 도 9에 도시된다.
도 10에 도시된 바와 같이, 종래의 절삭 탭은 직선형 절삭면을 가지고, 상기 절삭면은, 외경(major diameter)의 절삭 에지에서 절삭각(또는 경사각)(A1)에 놓인 절삭 탭의 중심까지 진행하는 반경방향 기준선에 대해 경사를 이룬다. 도 10에서, 절삭각(A1)은 절삭면의 표면을 따라 통과하는 선과 반경방향 기준선 사이의 나사산각(included angle)으로 정의된다. 절삭각(A1)은 반경방향 기준선으로부터의 경사가 도 10을 바라볼 때 반시계 방향으로 이루어지는 경우 양의 값을 가진다. 절삭각(A1)은 반경방향 기준선으로부터의 경사가 도 10을 바라볼 때 시계 방향으로 이루어지는 경우 음의 값을 가진다.
절삭각(A1)의 크기는 종래의 절삭 탭의 에지 강도에 영향을 준다. 이에 관하여, 절삭각(A1)을 감소시켜 (즉, 절삭각(A1)을 더 음의 값으로 만들어) 절삭 에지의 강도를 증가시킬 수 있다. 그러나, 절삭각(A1)의 감소가 절삭 에지의 강도를 증가시키는 반면에, 절삭각(A1)의 감소와 함께 나사산을 태핑(또는 절삭)하는데 필요한 절삭력의 양이 증가한다. 종래의 탭이 초경합금으로 제조된 경우, 탄화물이 고속도 강과 비교하여 낮은 강도를 가지기 때문에, 절삭 에지들이 매우 치핑되기 쉽다. 구체적으로, 가장 치핑되기 쉬운 절삭 에지들은, 챔퍼 후 제1 완전 나사산에 가까우며 이를 포함하는 챔퍼 상의 좁은 에지들이다. 챔퍼 후의 좁은 완전 나사산들은 작은 나사산각을 가지기 때문에 또한 치핑되기 쉽다. 챔퍼의 진입부 상의 더 넓은 에지들은 완전 나사산들의 절삭 에지들처럼 좁지 않기 때문에 치핑되는 경향이 훨씬 덜하다.
직선형 절삭면을 가진 절삭 탭의 절삭각(A1)과 관련된 장애물들에 대한 상기 설명이 또한 아치형 절삭면을 가진 절삭 탭에도 해당됨은 물론이다. 이에 관하여, 아치형 절삭면을 가진 절삭 탭에 대해, 현 후크각(chordal hook angle)이 직선형 절삭 면을 가진 절삭 탭의 경사각(A1)에 대응한다. 현 후크각은 외경과 절삭 탭의 중심 간의 반경방향 기준선, 및 말단 절삭 에지와 절삭 탭의 내경(minor diameter) 간의 현(chord) 사이의 각으로 정의된다.
도 11에 도시된 바와 같이, 종래의 절삭 탭의 절삭 에지들은 치핑되기 쉽고, 특히 챔퍼 후 제1 완전 나사산에 가까우며 이를 포함하는 챔퍼 상의 좁은 에지들이 그러하다(도 11의 제3 챔퍼된 나사산에 의해 도시된다). 챔퍼의 진입부 상의 더 넓은 절삭 에지들은 치핑되는 경향이 덜하다(제1 및 제2 챔퍼된 나사산들에 의해 도시된다). 종래의 탭은, 탭 축에 대해 챔퍼각(A2)에서 단일 직선에 의해 정의되는 챔퍼를 가진다. 챔퍼가 곧기 때문에, 각각의 챔퍼된 절삭 에지에 의해 제거된 재료 섹션들의 두께(T1)가 일정하게 유지된다.
탭이 기하학적으로 약하기 때문에, 특히 절삭 에지들이 치핑(chipping)되기 쉽다. 초경 합금이 고속도 강보다 더 낮은 강도를 가지기 때문에, 초경 합금으로 이루어진 탭은 고속도 강으로 이루어진 탭보다 더 치핑되기 쉽다. 그러므로, 고속도강 탭을 사용할 수 있는 일부 응용들에서 초경 합금으로 이루어진 탭을 사용하는 것은 현재로선 가능하지 않다.
본 발명은 전술된 종래 기술의 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다.
간략하게, 본 발명의 일 양상에 따르면, 축방향 전단부와 축방향 후단부와 중앙 종축을 가지며 축방향 전단부에 플루트 섹션을 구비하는 몸체로, 상기 플루트 섹션은 몸체의 축방향 전단부에서 연장되어 제1 완전 절삭 나사산에서 종결되는 챔퍼된 플루트 섹션을 포함하고, 상기 챔퍼된 플루트 섹션은 몸체의 축방향 전단부에서 제1 거리에 위치하는 제1 절삭 나사산과 몸체의 축방향 전단부에서 제2 거리에 위치하는 제2 절삭 나사산을 포함하며, 제2 거리가 제1 거리보다 더 큰 것인 몸체를 포함하는 절삭 탭을 제공하고, 여기서 제2 절삭 나사산에 의해 제거된 재료 섹션들의 두께가 제1 절삭 나사산에 의해 제거된 재료 섹션들의 두께보다 더 작도록, 챔퍼된 플루트 섹션의 형상이 결정된다.
본 발명의 다른 양상에 따르면, 축방향 전단부와 축방향 후단부와 중앙 종축을 가지며 축방향 전단부에 플루트 섹션을 구비하는 몸체로, 상기 플루트 섹션은 몸체의 축방향 전단부에서 연장되어 제1 완전 절삭 나사산에서 종결되는 챔퍼된 플루트 섹션을 포함하고, 상기 챔퍼된 플루트 섹션은 몸체의 축방향 전단부에서 제1 거리에 위치하는 제1 절삭 나사산과 몸체의 축방향 전단부에서 제2 거리에 위치하는 제2 절삭 나사산을 포함하며, 제2 거리가 제1 거리보다 더 큰 것인 몸체를 포함하는 절삭 탭을 제공하고, 여기서 제2 절삭 나사산에 의해 제거된 재료 섹션들의 두께가 제1 절삭 나사산에 의해 제거된 재료 섹션들의 두께보다 더 작도록, 챔퍼된 플루트 섹션의 외주면이 비선형으로 이루어진다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 축방향 전단부와 축방향 후단부와 중앙 종축을 가지며 축방향 전단부에 플루트 섹션을 구비하는 몸체로, 상기 플루트 섹션은 몸체의 축방향 전단부에서 연장되어 제1 완전 절삭 나사산에서 종결되는 챔퍼된 플루트 섹션을 포함하고, 상기 챔퍼된 플루트 섹션은 몸체의 축방향 전단부에서 제1 거리에 위치하는 제1 절삭 나사산과 몸체의 축방향 전단부에서 제2 거리에 위치하는 제2 절삭 나사산을 포함하며, 제2 거리가 제1 거리보다 더 큰 것인 몸체를 포함하는 절삭 탭을 제공하고, 여기서 제1 절삭 나사산은 중앙 종축에 대해 제1 챔퍼각을 이루고, 제2 절삭 나사산은 중앙 종축에 대해 제2 챔퍼각을 이루며, 제2 챔퍼각은 제1 챔퍼각보다 더 작다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 절삭 탭의 제조 방법은 블랭크(blank)를 연삭하여 절삭 탭의 축방향 전단부에 나사산 몸체부를 형성하는 단계; 나사산 몸체부에 하나 이상의 플루트를 연삭하여 절삭 에지들을 형성하는 단계; 나사산 몸체부를 연삭하여, 절삭 탭의 축방향 전단부에서 제1 거리에 제1 절삭 나사산 및 절삭 탭의 축방향 전단부에서 제2 거리에 제2 절삭 나사산을 형성하는 단계; 및 태핑 작업 동안 제2 절삭 나사산으로부터 제거된 재료 섹션들의 두께가 제1 절삭 나사산으로부터 제거된 재료 섹션들의 두께보다 더 작도록, 나사산 몸체부에 챔퍼를 연삭하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의하여, 종래 기술의 문제점을 적어도 부분적으로 해결하는 절삭 탭이 제공된다.
본 발명의 이러한 및 다른 특징들, 양상들 및 이점들은, 첨부 도면을 참조하여 후술하는 상세 설명을 읽을 때 더 잘 이해될 것이다. 전체 도면에서 유사한 도면부호가 유사한 구성요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 나선형 플루트 절삭 탭의 예시적인 실시예를 도시한 등각도이다.
도 2는 본 발명의 직선형 플루트 절삭 탭의 예시적인 실시예를 도시한 측면도이다.
도 3은 절삭 탭의 챔퍼된 플루트 섹션, 및 챔퍼된 플루트 섹션과 등직경(또는 마감) 섹션 사이의 접합부를 포함하는, 도 2의 절삭 탭의 축방향 전방부의 프로파일을 도시한 측면도이다.
도 4는 챔퍼된 플루트 섹션의 절삭 에지들의 외주부가 반경(R)으로 형성된 예시적 실시예를 도시하는, 도 3의 측면도의 (도 3을 바라볼 때) 좌측의 확대도이다.
도 5는 챔퍼된 플루트 섹션이 상이한 챔퍼각을 가진 두 개 이상의 섹션으로 형성된 대안적인 예시적 실시예를 도시하는, 도 3의 측면도의 (도 3을 바라볼 때) 좌측의 확대도이다.
도 6은 도 4 및 도 5의 선(6-6)에 따라 상부 플루트를 도시한 횡단면도이다.
도 7은 도 4 및 도 5의 선(7-7)에 따라 상부 플루트를 도시한 횡단면도이다.
도 8은 도 4 및 도 5의 선(8-8)에 따라 상부 플루트를 도시한 횡단면도이다.
도 9는 직선형 절삭면을 가진 종래의 절삭 탭의 하나의 플루트를 도시한 횡단면도이다.
도 10은 도 9의 선(10-10)에 따라 상부 플루트를 도시한 횡단면도이다.
도 11은 도 9의 측면도의 (도 9를 바라볼 때) 좌측의 확대도이다.
이제 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따라 나선형 플루트들을 가진 절삭 탭(20)을 도시하고 있다. 절삭 탭(20)은, 축방향 전단부(24)와 축방향 후단부(26)를 구비한 긴 몸체(22)를 포함한다. 절삭 탭(20)은 축방향 후단부(26)에 인접한 원통형 생크부(28), 및 축방향 전단부(24)에 인접한 나선형 플루트부(30)를 가진다.
절삭 탭(20)은 그 원통형 생크부(28)에서 공작 기계 등에 연결되어 작동한다. 나선형 플루트부(30)는, 축방향 전단부(24)에서 시작하여 축방향 후방으로 연장되는 챔퍼된 영역을 가진다. 챔퍼된 영역은, 축방향 후방으로 연장되어 원통형 생크부(28)와의 접합부에서 종결되는 등직경(또는 마감) 영역과 연결된다.
특정 태핑 응용들에 관하여, 우측 헬릭스를 가진 나선형 플루트 탭은 칩들을 홀 밖으로 꺼내며(우측 나사산) 블라인드 홀에 효과적이다. 좌측 나선형 플루트 탭은 칩을 탭 전방으로 유도하고(좌측 나사산) 관통홀에 효과적이다.
이제 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따라 직선형 플루트 절삭 탭(40)을 도시하고 있다. 직선형 플루트 절삭 탭(40)은, 축방향 전단부(44)와 축방향 후단부(46)를 구비한 긴 몸체(42)를 포함한다. 직선형 플루트 절삭 탭(40)은 축방향 후단부(46)에 인접한 원통형 생크부(52), 및 축방향 전단부(44)에 인접한 직선형 플루트부(50)를 가진다. 특정 응용에 관하여, 직선형 플루트들을 가진 탭은 짧은 칩을 형성하는 주철과 같은 재료에 효과적이다.
이제 도 3을 참조하면, 직선형 플루트 절삭 탭(40)의 직선형 플루트부(50)의 축방향 전방부를 도시하고 있다. 챔퍼된 플루트 섹션(54)이 축방향 전단부(44)에서 시작하여 축방향 후방으로 연장된다. 챔퍼된 플루트 섹션(54)은 도 3의 치수(X)에 의해 도시된 기선택된 거리만큼 연장된다. 챔퍼된 플루트 섹션(54)은 등직경(또는 마감) 플루트 섹션(56)과의 접합부에서 종결된다. 등직경 플루트 섹션(56)은 챔퍼된 플루트 섹션(54)과의 접합부에서 시작되어, 원통형 생크부(52)와의 접합부에서 종결될 때까지 축방향 후방으로 연장된다.
챔퍼된 플루트 섹션(54)은 일련의 V 형상의 절삭 나사산들을 가지며, 각각의 절삭 나사산은 절삭 에지를 가진다. 말단 절삭 나사산(58)은 절삭 에지(59)를 가지고, 이는 가장 축방향 전방인 절삭 나사산이다. 말단 절삭 나사산(58)은 절삭 에지(63)를 가진 절삭 나사산(62)에 인접한다. 절삭 나사산(62)은 절삭 에지(67)를 가진 절삭 나사산(66)에 인접한다. 절삭 나사산(66)은 절삭 에지(69)를 가진 절삭 나사산(68)에 인접한다. 등직경(또는 마감) 플루트 섹션(56)이 절삭 나사산(66)으로 시작되어, 원통형 생크부(52)와의 접합부에서 종결될 때까지 축방향 후방으로 연장됨은 물론이다.
말단 절삭 나사산(58)의 챔퍼된 절삭 에지(59)는 다른 절삭 나사산들의 절삭 에지들(예를 들어, 절삭 나사산들(62, 66)의 절삭 에지들(63, 67) 각각)보다 더 넓고 이들만큼 좁지 않기 때문에 절삭 나사산들 중 가장 강한 절삭 에지이다.
챔퍼된 플루트 섹션(54)의 각각의 절삭 에지에 의해 제거되는 재료 섹션들(두께x폭)의 두께를 줄이면, 제1 완전 나사산(70)에 가까운 더 약한 절삭 에지들에 부과되는 힘을 줄일 수 있다. 이를 달성하는 하나의 일반적인 방법은 챔퍼된 플루트 섹션(54)의 치수(X)를 늘리는 것이다. 그러나, 다양한 응용들, 특히 블라인드 홀의 태핑에서는, 홀의 바닥면의 간극이 제한되며 따라서 챔퍼된 플루트 섹션(54)의 치수(X)를 늘릴 수 없다. 탭이 진행해야만 하는 거리를 최소값으로 유지하기 위해 관통홀용 탭에서도 챔퍼된 플루트 섹션(54)의 치수(X)를 줄이는 것이 바람직하다.
본 발명의 원리에 따르면, 절삭 탭(40)은, 제1 완전 절삭 나사산(66)에 가까우며 이를 포함하는 챔퍼된 플루트 섹션(54)의 상대적으로 더 좁은 절삭 에지들에 부과되는 힘을 감소시켜 더 큰 치핑 저항성을 가진다. 일반적으로, 본 발명의 원리는, 제1 완전 절삭 나사산(66)에 가까운 절삭 에지들에 의해 제거된 재료 섹션들의 두께가 챔퍼된 플루트 섹션(54)의 가장 축방향 전방인 절삭 나사산들의 상대적으로 더 넓은 절삭 에지들에 의해 제거된 재료 섹션들의 두께보다 더 작도록, 챔퍼된 플루트 섹션(54)의 형상을 결정함으로써 달성된다. 간결함을 위해 단지 절삭 탭(40)만 이하에 설명되지만, 본 발명의 원리는 또한 절삭 탭(20)에도 적용될 수 있음을 이해할 것이다.
전술한 본 발명의 원리는 다양한 실시예들에 의해 달성될 수 있다. 이제 도 4를 참조하면, 본 발명의 원리를 달성하는 본 발명의 일 실시예는 절삭 탭(40)의 챔퍼된 플루트 섹션(54)의 외주면을 비선형 곡선 상에 형성하는 것이다. 예를 들어, 챔퍼된 플루트 섹션(54)의 외주면은 반경(R)을 가질 수 있다. 제1 완전 절삭 나사산(66)에 가까운 절삭 에지(67)에 의해 제거된 재료 섹션들의 두께(T2)가 가장 축방향 전방인 절삭 나사산들(58, 62)의 더 넓은 절삭 에지들(59, 63)에 의해 제거된 재료 섹션들의 두께(T3)보다 더 작도록, 곡선의 형상이 결정된다. 그에 따라, 제1 완전 절삭 나사산(66)에 가까운 절삭 에지들 상의 힘이 감소되고, 치핑 가능성이 감소된다. 곡선의 반경(R)은 본 발명의 원리를 달성하기 위해 곡선을 따라 변화될 수 있다.
도 5는 역시 본 발명의 원리를 달성하는 대안적인 실시예를 도시한다. 이 실시예에서, 챔퍼된 플루트 섹션(54)은 절삭 탭(40)의 중앙 종축(Z-Z)에 대해 상이한 챔퍼각들에서 직선(파선)에 의해 형성된 두 개 이상의 섹션으로 형성된다(즉, 챔퍼각들은 선형이다). 구체적으로, 제1 완전 절삭 나사산(66)에 가까운 챔퍼된 플루트 섹션(54)의 최종 섹션의 챔퍼각은, 챔퍼된 플루트 섹션(54)의 하나 이상의 축방향 전방 섹션들의 챔퍼각(들)보다 더 작다. 도 5에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 챔퍼된 플루트 섹션(54)은 길이(L2, L3)를 가진 두 개의 섹션으로 구성되며, 길이(L2)를 가진 최종 섹션은 길이(L3)를 가진 더 축방향 전방인 섹션의 챔퍼각(A4)보다 더 작은 챔퍼각(A3)으로 형성된다. 이러한 구성으로, 제1 완전 절삭 나사산(66)에 가까운 절삭 에지들에 의해 제거된 재료 섹션들이 챔퍼된 플루트 섹션(54)의 진입부 상의 더 넓은 절삭 에지들에 의해 제거된 재료 섹션들의 두께보다 더 작다. 그러므로, 제1 완전 절삭 나사산(66)에 가까운 절삭 에지들 상의 힘이 감소되어 치핑 가능성을 낮춘다. 본 발명은 상이한 챔퍼각들로 형성된 챔퍼된 플루트 섹션(54)의 섹션 수에 의해 제한되는 것이 아니라, 제1 완전 절삭 나사산(66)에 가까운 챔퍼된 플루트 섹션(54)의 최종 섹션이 더 축방향 전방인 섹션들의 챔퍼각들보다 더 작은 한, 상이한 길이 및 챔퍼각을 가진 두 개 이상의 섹션으로 실시될 수 있음은 물론이다.
도 6은 챔퍼된 플루트 섹션(54)의 축방향 전방부에서 절삭 나사산(58)의 절삭면을 도시한다. 이때, 절삭면(72)은 직선형이고, 양의 절삭각(A1)을 제공하기 위한 배향을 가진다. 절삭각(A1)은 반경방향 기준선(G-G)(즉, 말단 절삭 에지(59)와 절삭 탭의 중심(74)을 통과하는 선), 및 절삭면(72)을 따라 위치한 선(H-H) 사이의 나사산각이다. 절삭각(A1)은 선(G-G)에 대한 선(H-H)의 경사 방향이 도 6을 바라볼 때 반시계 방향이기 때문에 양의 값을 가진다. 절삭 에지들은 챔퍼된 플루트 섹션(54)의 축방향 전방부에서 더 강하기 때문에 양의 절삭각을 활용할 수 있고, 이는 더욱 용이한 절삭 작업을 가능하게 한다.
도 7은 절삭 나사산(58)보다 더 축방향 후방 위치에 놓인 절삭 나사산(62)의 절삭면을 도시한다. 도 7에서, 절삭면(76)은 천이 반경(R1)에 의해 정의된 바와 같이 볼록한 형상을 제공한다. 천이 반경(R1)의 길이는 절삭 탭의 직경의 약 5% 내지 약 100%로 변화될 수 있다. 절삭각은 반경방향 기준선, 및 말단 절삭 에지(63)에서 절삭면에 접하는 선(I-I), 즉 볼록한 절삭면(76)의 축방향 전방 종결부 사이의 나사산각이다. 이때, 절삭각은 0도이고, 그에 따라 선(I-I)이 반경방향 기준선과 동일한 범위에 걸치기 때문에 선(I-I)만이 참조된다. 볼록한 절삭면(76)은 또한 축방향 후방 종결부(78)를 가진다. 선(J-J)은 축방향 후방 종결부(78)에서 볼록한 절삭면(76)에 접하는 선이다. 각(A1)은 선(I-I)과 선(J-J) 사이의 나사산각으로, 도 6에 도시된 절삭각(A1)과 동일하다.
챔퍼의 등직경 또는 마감 섹션에서 그리고 예를 들어 도 8에 도시된 나사산들(70) 같은 챔퍼를 지난 나사산들에 대해, 완전 나사산들 또는 챔퍼의 에지들은 더 약하고 치핑되기 쉽다. 절삭각(A2)은 나사산들(70)이 더 축방향 후방인 나사산들보다 약하기 때문에 감소된다. 나사(70)를 참조하면, 볼록한 절삭면(80)이 절삭각(A2)을 정의하고, 상기 절삭각은 반경방향 기준선(M-M), 및 말단 절삭 에지(71)에서 절삭면에 접하는 선(K-K) 사이의 나사산각이다. 절삭각(A2)은 선(M-M)에 대한 선(K-K)의 경사가 도 8을 바라볼 때 시계 방향으로 이루어지기 때문에 음의 값을 가진다. 절삭 탭의 전체 태핑 작업을 최적화하기 위해 음의 절삭각이 더 약한 나사산(70)을 보상함은 물론이다. 볼록한 절삭면(80)은 또한 축방향 후방 종결부(82)를 가진다. 선(L-L)은 축방향 후방 종결부(82)에서 볼록한 절삭면(80)에 접하는 선이다. 각(A1)은 선(L-L)과 선(M-M) 사이의 나사산각으로, 도 6에 도시된 절삭각(A1)과 동일하다.
말단 절삭 에지에 대한 천이 반경(R1)의 중심점의 이동은, 챔퍼된 플루트 섹션(54)의 축방향 전방부의 양의 절삭각(A1)에서 음의 절삭각(A2)으로의 원활한 천이를 허용한다. 말단 절삭 에지에 대한 등반경(R1)의 중심점의 점진적인 반경방향 내측 이동에 의해 정의된 바와 같은 절삭면의 형상은, 양의 절삭각(A1)과 음의 절삭각(A2) 사이에 존재하는 절삭각들을 초래한다. 따라서, 본 발명의 절삭 탭의 절삭면의 형상은, 챔퍼의 전방 진입부에 요구되는 효과적인 절삭각들 및 챔퍼의 이후 마감부 및 챔퍼의 축방향 후방 나사산들 상의 칩 저항성 절삭 에지들을 허용하도록 최적화된다. 절삭 탭(40)의 절삭 작업에 관하여, 절삭 탭(40)은 탭의 챔퍼된 섹션 상에서 절삭 에지들의 연속에 의해 암나사산 형태를 형성한다. 최종 나사산 형태가 등직경의 플루트 섹션(56) 상에 제1 완전 나사산과 함께 얻어질 때까지 홀의 벽에서 재료를 제거한다. 이러한 암나사산의 점진적인 형성이, 네 개의 플루트들 각각에 의해 제거된 재료 섹션들을 겹쳐 놓음으로써 도 6에 도시된다.
절삭각들의 범위에 관하여, 초경 합금으로 이루어진 절삭 탭(40)은 각(A1)이 약 -5도 내지 약 +15도의 범위이고 각(A2)이 약 0도 내지 약 -25도의 범위일 때 효과적으로 사용될 수 있다. 반경(R1)의 크기는, 나사산 높이의 약 0% 내지 약 80% 범위의 폭을 가진 현을 절삭각(A1)과 절삭각(A2) 사이에 형성하여 절삭각(A1)에서 절삭각(A2)으로의 천이를 조절한다. 길이(P)를 가진 예시적인 현(N)이 도 8에 도시된다.
절삭 탭(40)의 절삭면으로 이어지는 절삭 탭 플루트의 밸런스는 플루트의 반경이 각(A1)에 의해 정의된 선에 접하는 한 현재 실시에 사용된 임의의 형상을 취할 수 있음은 물론이다.
다른 옵션은, 이러한 프로파일이 챔퍼 및 챔퍼를 지난 탭의 몸체 양자를 따라 일정하게 유지되도록 탭을 형성하는 것이다. 이 경우, 절삭 에지들에서 절삭면각은 전체 길이를 따라 A2이다. 칩이 절삭 에지에서부터 형성되어 절삭 면을 가로질러 진행됨에 따라, 칩은 먼저 낮은 절삭각(A2)을 대항하며, 상기 절삭각은 반경(R1)을 통해 더 높은 절삭각(A1)으로 천이된다.
절삭 탭의 제조에 관하여, 절삭 탭은 고속도강 또는 텅스텐 초경합금으로 구성된 원통형 블랭크로 제조되고, 상기 블랭크는 종종 기재로 언급된다. 블랭크는 절삭 탭의 마감된 치수보다 더 큰 크기의 직경을 가지며, 길이에 맞게 절삭된다.
기재를 가공하는 제1 단계는 중심 원통 트래버스 연삭 또는 무심 인피드 연삭과 같은 방법에 의해 블랭크를 정밀 원통 공차로 연삭하는 것이다. 이 단계 중에, 원통형 생크가 탭의 축방향 후단부에서 크기에 맞게 연삭되고, 나사산 몸체부의 외경이 탭의 축방향 전단부에 형성된다. 또한 이 공정 중에 또는 추가 공정의 결과로, 선택적인 넥부가 원통면으로 형성될 수 있으며, 원통형 생크와 넥부 사이에는 빗면(bevel)이 형성될 수 있다. 아울러, 선택적 빗면이 원통 연삭에 의해 탭의 단부들 상에서 연삭될 수 있다. 일반적으로, 생크 직경은 공칭 나사산 직경과 대략 동일하지만, 더 큰 직경의 탭들을 위해 공칭 나사산 직경보다 더 작을 수 있고, 대안적으로 작은 직경의 탭들을 위해서는 더 클 수도 있다. 옵션으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 탭의 극도로 축방향 후방인 단부에 생크의 일부로 정사각형을 연삭할 수 있다.
다음 단계에서, 하나 이상의 플루트가 연삭되어, 챔퍼와 협력하여 절삭 에지들을 제공한다. 플루트들은 직선형 또는 헬리컬형이고, 우측 또는 좌측 나사산 중 어느 하나와 협력하여 좌측 또는 우측 방향일 수 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 절삭각(A1)은 매우 경성인 재료에 사용되도록 약 -20도 내지 매우 연성인 재료에 사용되도록 약 +20도일 수 있다.
대안적으로, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 플루트는 챔퍼의 길이를 따라 가변 절삭면각으로 형성될 수 있다. 연삭 휠의 형상은 선택된 절삭각들(A1, A2)을 가진 절삭면을 제공하도록 결정되며, A1과 A2는 반경(R1)에 접하고 A1이 A2보다 더 양의 값을 가진다. A1이 플루트의 밸런스로 이어지는 반경에 접하는 한, 본 기술에 따라 플루트의 밸런스의 형상이 결정될 수 있다. 한 단계 또는 두 단계에 의해 완전한 형태를 연삭할 수 있다. 예를 들어, 먼저 본 기술에 따라 플루트를 연삭하고 다음으로 후술하는 작업에 의해 본 발명의 절삭면을 연삭하는 두 단계에 의해 플루트를 연삭할 수 있다. 대안적으로, 하나의 작업에 의해 완전한 형태를 형성하도록 휠의 형상을 결정할 수 있다.
다음 단계에서, 나사산 몸체부가 연삭되어, 헬릭스 상에 내경 및 외경과 함께 V 형상의 나사산 측면들을 형성한다. 후속으로, 나사산 절삭 챔퍼부의 형상이 연삭에 의해 형성된다. V 형상의 나사산 측면들과 외경은 태핑 동안 형성된 암나사산을 복제한다.
절삭 챔퍼부가 테이퍼로 연삭되어, 홀 내의 진입부를 태핑되게 한다. 챔퍼는 도 4에 도시된 바와 같이 곡선 상에 챔퍼를 형성하도록 연삭되거나, 또는 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 완전 절삭 나사산에 가까운 최종 섹션의 챔퍼각이 제1 섹션의 챔퍼각보다 더 작도록, 탭의 축에 대해 소정 각에서 직선들에 의해 형성된 두 개 이상의 섹션을 가진 챔퍼를 형성함에 의해 연삭될 수 있다. 어느 방법에 의해서든, 제1 완전 절삭 나사산에 가까운 절삭 에지들에 의해 제거된 재료 섹션들은 챔퍼의 진입부 상에서 제거된 재료 섹션들의 두께보다 더 작다.
챔퍼의 길이는 블라인드 홀의 태핑을 위한 1개의 나사산 피치 내지 매우 경성인 재료의 태핑 시에 15개의 나사산 피치에 상응할 수 있다. 각각이 상이한 각을 가진 챔퍼 섹션들(도 5)의 수는 챔퍼의 전체 길이에 따라 좌우될 수 있으며, 챔퍼의 전체 길이가 증가함에 따라 증가한다.
챔퍼가 연삭된 후, 효과적인 절삭 에지각은 챔퍼의 제1 진입부에서 A1이고, 챔퍼의 이후 마감부들에서 점차로 절삭각(A2)으로 진행된다. 이러한 조합은 제1 완전 절삭 나사산에 가까운 절삭 에지들 상의 힘을 감소시킬 뿐만 아니라, 절삭면각을 감소시켜 동일한 에지들의 강도를 증가시킴으로써 치핑 가능성을 줄인다.
연삭 후, 탭은 접착 매체 또는 접착 브러시로 호닝되어, 절삭 에지들 또는 다른 날카로운 코너들 상에 작은 반경을 형성할 수 있다. 결과적인 반경은 약 0미크론 내지 약 100미크론일 수 있다. 이러한 호닝(honing)은 이 에지들의 강도를 더 증가시킨다.
공정의 최종 단계로서, 탭은 선택적으로 금속 질화물, 탄화물, 탄질화물, 붕화물, 및/또는 산화물로 이루어진 내마모층(미도시)으로 코팅될 수 있으며, 상기 금속은 알루미늄, 규소, 주기율표의 IVa, Va, Via족의 전이 금속들 중 하나 이상으로부터 선택된다. 이 층은 하나의 단층, 또는 교번층들을 포함하는 다층으로 증착된다. 저마찰층들이 또한 이 내마모층들의 상부에 증착될 수 있다.
이에 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 치핑되는 경향이 적은 초경 합금 절삭 탭의 사용을 가능하게 하는 절삭 탭을 제공한다. 초경 합금 절삭 탭의 사용은 "고속도" 강으로 이루어진 탭과 비교하여 다수의 이점을 가진다. 예를 들어, 초경 합금 절삭 탭은 고속도강 절삭 탭과 비교하여 나사산들의 크기 및 형상에 관해 치수적 정확성의 개선을 가져온다. 또한, 초경 합금 절삭 탭은 고속도강 절삭 탭과 비교하여 절삭 탭의 유효 공구 수명의 증가를 가져온다. 아울러, 초경 합금 절삭 탭은 고속도강 절삭 탭과 비교하여 암나사산의 제조 속도를 증가시킨다.
본원에 언급된 문서들, 특허들 및 특허 출원들은 이에 참고로서 포함된다.
본 발명은 특정 실시예들과 연관되어 구체적으로 설명되었으나, 이는 한정이 아닌 설명의 의도임을 이해해야 하고, 첨부된 청구범위는 종래 기술이 허하는 한 광범위하게 해석되어야 한다.
20: 절삭 탭 22: 몸체
24: 축방향 전단부 26: 축방향 후단부
28: 원통형 생크부 30: 나선형 플루트부

Claims (20)

  1. 축방향 전단부(24, 44)와 축방향 후단부(26, 46)와 중앙 종축(Z-Z)을 가지며 축방향 전단부에 플루트 섹션(fluted section; 30, 50)을 구비하는 몸체(22, 42)를 포함하는 절삭 탭(20, 40)으로서,
    상기 플루트 섹션은 몸체의 축방향 전단부로부터 연장되어 제1 완전 절삭 나사산(70)에서 종결되는 챔퍼된 플루트 섹션(chamfered fluted section; 54)을 포함하고, 상기 챔퍼된 플루트 섹션은 몸체의 축방향 전단부로부터 제1 거리에 위치하는 제1 절삭 나사산(62, 66, 68)과 몸체의 축방향 전단부로부터 제2 거리에 위치하는 제2 절삭 나사산(62, 66, 68)을 포함하며, 제2 거리가 제1 거리보다 더 크고,
    제2 절삭 나사산에 의해 제거된 재료 섹션의 두께가 제1 절삭 나사산에 의해 제거된 재료 섹션의 두께보다 더 작게 되도록, 챔퍼된 플루트 섹션의 형상이 정해진, 절삭 탭(20, 40).
  2. 제 1 항에 있어서,
    챔퍼된 플루트 섹션은 적어도 세 개의 절삭 나사산(62, 66, 68)을 포함하고, 연속된 절삭 나사산들로부터 제거된 재료 섹션의 두께는 몸체의 축방향 전단부로부터의 거리의 함수로서 점진적으로 더 작아지는, 절삭 탭.
  3. 제 1 항에 있어서,
    제2 절삭 나사산에 의해 제거된 재료 섹션의 두께가 제1 절삭 나사산에 의해 제거된 재료 섹션의 두께보다 더 작도록, 챔퍼된 플루트 섹션의 외주면이 비선형으로 이루어진, 절삭 탭.
  4. 제 1 항에 있어서,
    제1 절삭 나사산은 중앙 종축에 대해 제1 챔퍼각(first chamfer angle; A3)을 이루고, 제2 절삭 나사산은 중앙 종축에 대해 제2 챔퍼각(second chamfer angle; A4)을 이루며, 제2 챔퍼각은 제1 챔퍼각보다 더 작은, 절삭 탭.
  5. 제 1 항에 있어서,
    제1 및 제2 절삭 나사산들 각각은, 말단 절삭 에지(59)에서 종결되며 또한 말단 절삭 에지와 중앙 종축 사이의 반경방향 기준선(G-G)에 대해 절삭면각(A1)을 이루도록 배치되는 절삭면(72)을 가지고, 제2 절삭 나사산의 절삭면각은 제1 절삭 나사산의 절삭면각보다 더 음의 값을 가지는, 절삭 탭.
  6. 제 5 항에 있어서,
    챔퍼된 플루트 섹션은 세 개 이상의 절삭 나사산(62, 66, 68)을 포함하고, 연속한 절삭 나사산들의 절삭면각(A1)은 몸체의 축방향 전단부로부터의 거리의 함수로서 점진적으로 더 음의 값을 가지는, 절삭 탭.
  7. 제 1 항에 있어서,
    제1 및 제2 절삭 나사산들 각각은, 말단 절삭 에지(63, 71)에서 종결되며 또한 중심점을 가진 천이 반경(R1)에 의해 정의되는 절삭면(76, 80)을 가지고, 제1 절삭 나사산의 중심점은 말단 절삭 에지로부터 제1 거리에 위치하며, 제2 절삭 나사산의 중심점은 말단 절삭 에지로부터 제2 거리에 위치하고, 제2 거리는 제1 거리보다 더 큰, 절삭 탭.
  8. 축방향 전단부(24, 44)와 축방향 후단부(26, 46)와 중앙 종축(Z-Z)을 가지며 축방향 전단부에 플루트 섹션(30, 50)을 구비하는 몸체(22, 42)를 포함하는 절삭 탭(20, 40)으로서,
    상기 플루트 섹션은 몸체의 축방향 전단부로부터 연장되어 제1 완전 절삭 나사산(70)에서 종결되는 챔퍼된 플루트 섹션(54)을 포함하고, 상기 챔퍼된 플루트 섹션은 몸체의 축방향 전단부로부터 제1 거리에 위치하는 제1 절삭 나사산(62, 66, 68)과 몸체의 축방향 전단부로부터 제2 거리에 위치하는 제2 절삭 나사산(62, 66, 68)을 포함하며, 제2 거리가 제1 거리보다 더 크고, 제2 절삭 나사산에 의해 제거된 재료 섹션의 두께가 제1 절삭 나사산에 의해 제거된 재료 섹션의 두께보다 더 작게 되도록, 챔퍼된 플루트 섹션의 외주면이 비선형으로 이루어진, 절삭 탭(20, 40).
  9. 제 8 항에 있어서,
    챔퍼된 플루트 섹션은 적어도 세 개의 절삭 나사산(62, 66, 68)을 포함하고, 연속된 절삭 나사산들로부터 제거된 재료 섹션의 두께는 몸체의 축방향 전단부로부터의 거리의 함수로서 점진적으로 더 작아지는, 절삭 탭.
  10. 제 8 항에 있어서,
    제1 및 제2 절삭 나사산들 각각은, 말단 절삭 에지(59)에서 종결되며 또한 말단 절삭 에지와 중앙 종축 사이의 반경방향 기준선(G-G)에 대해 절삭면각(A1)을 이루어 배치되는 절삭면(72)을 가지고, 제2 절삭 나사산의 절삭면각은 제1 절삭 나사산의 절삭면각보다 더 음의 값을 가지는, 절삭 탭.
  11. 제 10 항에 있어서,
    챔퍼된 플루트 섹션은 적어도 세 개의 절삭 나사산(62, 66, 68)을 포함하고, 연속된 절삭 나사산들의 절삭면각은 몸체의 축방향 전단부로부터의 거리의 함수로서 점진적으로 더 음의 값을 가지는, 절삭 탭.
  12. 제 8 항에 있어서,
    제1 및 제2 절삭 나사산들 각각은, 말단 절삭 에지(63, 71)에서 종결되며 또한 중심점을 가진 천이 반경(R1)에 의해 정의되는 절삭면(76, 80)을 가지고, 제1 절삭 나사산의 중심점은 말단 절삭 에지로부터 제1 거리에 위치하며, 제2 절삭 나사산의 중심점은 말단 절삭 에지로부터 제2 거리에 위치하고, 제2 거리는 제1 거리보다 더 큰, 절삭 탭.
  13. 축방향 전단부(24, 44)와 축방향 후단부(26, 46)와 중앙 종축(Z-Z)을 가지며 축방향 전단부에 플루트 섹션(30, 50)을 구비하는 몸체(22, 42)를 포함하는 절삭탭(20, 40)으로서,
    상기 플루트 섹션은 몸체의 축방향 전단부로부터 연장되어 제1 완전 절삭 나사산(70)에서 종결되는 챔퍼된 플루트 섹션(54)을 포함하고, 상기 챔퍼된 플루트 섹션은 몸체의 축방향 전단부로부터 제1 거리에 위치하는 제1 절삭 나사산(62, 66, 68)과 몸체의 축방향 전단부로부터 제2 거리에 위치하는 제2 절삭 나사산(62, 66, 68)을 포함하며, 제2 거리가 제1 거리보다 더 크고, 제1 절삭 나사산은 중앙 종축에 대해 제1 챔퍼각(A3)을 이루고, 제2 절삭 나사산은 중앙 종축에 대해 제2 챔퍼각(A4)을 이루며, 제2 챔퍼각은 제1 챔퍼각보다 더 작은, 절삭 탭(20, 40).
  14. 제 13 항에 있어서,
    챔퍼된 플루트 섹션은 적어도 세 개의 절삭 나사산(62, 66, 68)을 포함하고, 연속된 절삭 나사산들로부터 제거된 재료 섹션의 두께는 몸체의 축방향 전단부로부터의 거리의 함수로서 점진적으로 더 작아지는, 절삭 탭.
  15. 제 13 항에 있어서,
    제1 및 제2 절삭 나사산들 각각은, 말단 절삭 에지(59)에서 종결되며 또한 말단 절삭 에지와 중앙 종축 사이의 반경방향 기준선(G-G)에 대해 절삭면각을 이루어 배치되는 절삭면(72)을 가지고, 제2 절삭 나사산의 절삭면각은 제1 절삭 나사산의 절삭면각보다 더 음의 값을 가지는, 절삭 탭.
  16. 제 15 항에 있어서,
    챔퍼된 플루트 섹션은 적어도 세 개의 절삭 나사산(62, 66, 68)을 포함하고, 연속된 절삭 나사산들의 절삭면각은 몸체의 축방향 전단부로부터의 거리의 함수로서 점진적으로 더 음의 값을 가지는, 절삭 탭.
  17. 제 13 항에 있어서,
    제1 및 제2 절삭 나사산들 각각은, 말단 절삭 에지(63, 71)에서 종결되며 또한 중심점을 가진 천이 반경(R1)에 의해 정의되는 절삭면(76, 80)을 가지고, 제1 절삭 나사산의 중심점은 말단 절삭 에지로부터 제1 거리에 위치하며, 제2 절삭 나사산의 중심점은 말단 절삭 에지로부터 제2 거리에 위치하고, 제2 거리는 제1 거리보다 더 큰, 절삭 탭.
  18. 블랭크를 연삭하여 절삭 탭의 축방향 전단부에 나사산 몸체부를 형성하는 단계;
    나사산 몸체부에 하나 이상의 플루트를 연삭하여 절삭 에지들을 형성하는 단계;
    나사산 몸체부를 연삭하여, 절삭 탭의 축방향 전단부로부터의 제1 거리에 제1 절삭 나사산을 형성하고, 절삭 탭의 축방향 전단부로부터의 제2 거리에 제2 절삭 나사산을 형성하는 단계; 및
    태핑 작업 동안 제2 절삭 나사산으로부터 제거된 재료 섹션의 두께가 제1 절삭 나사산으로부터 제거된 재료 섹션의 두께보다 더 작게 되도록, 나사산 몸체부에 챔퍼를 연삭하는 단계;를 포함하는 절삭 탭의 제조 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    챔퍼는 제1 및 제2 절삭 나사산들의 외주면이 곡선 상에 존재하도록 비선형으로 이루어지는 것인, 제조 방법.
  20. 제 18 항에 있어서,
    챔퍼는 제2 절삭 나사산의 챔퍼각이 제1 절삭 나사산의 챔퍼각보다 더 작게 되도록 형성되는, 제조 방법.
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008047060B4 (de) * 2008-09-12 2011-05-26 Tracto-Technik Gmbh & Co. Kg Gewindeverbindung
US8210779B2 (en) * 2008-10-14 2012-07-03 Kennametal Inc. Cutting tap and method of making same
US9011050B2 (en) * 2012-03-07 2015-04-21 Kennametal Inc Chip-resistant cutting tap
DE102013103538A1 (de) * 2013-04-09 2014-10-09 EMUGE-Werk Richard Glimpel GmbH & Co. KG Fabrik für Präzisionswerkzeuge Werkzeug und Verfahren zur spanenden Gewindeerzeugung
US9737944B2 (en) * 2013-05-24 2017-08-22 Osg Corporation Thread-cutting tap
CN104842026A (zh) * 2014-04-11 2015-08-19 圆兴(厦门)精密工具有限公司 双刃切削丝锥
USD750674S1 (en) * 2014-08-01 2016-03-01 Duane C. Dunnahoe Milling tool
US9839984B2 (en) 2014-08-14 2017-12-12 Kennametal Inc. Method of making a cutting tap with a correction grind
USD799574S1 (en) * 2015-03-30 2017-10-10 Technicut Limited Milling tool
JP6493673B2 (ja) * 2015-04-27 2019-04-03 三菱自動車工業株式会社 加工方法
JP6493674B2 (ja) * 2015-04-27 2019-04-03 三菱自動車工業株式会社 加工方法
CN105798404A (zh) * 2016-03-30 2016-07-27 广东特普丝精密工具有限公司 挤压丝攻
EP3473365A4 (en) * 2016-08-09 2019-10-16 OSG Corporation THREAD MILLING DRILL AND MANUFACTURING METHOD FOR THREADING DRILLING DRILL
DE102016122701B4 (de) 2016-11-24 2023-10-26 EMUGE-Werk Richard Glimpel GmbH & Co. KG Fabrik für Präzisionswerkzeuge Gewindeformer und Verfahren zur Herstellung eines Gewindeformers
JP2018122425A (ja) * 2017-02-03 2018-08-09 株式会社ジェイテクト 歯切り工具の加工装置、加工方法、工具形状シミュレーション装置及び工具形状シミュレーション方法
US10766083B2 (en) * 2017-05-31 2020-09-08 Kennametal Inc. Spiral flute tap with continuously increasing helix angle
USD882794S1 (en) * 2018-01-31 2020-04-28 Beijing Smtp Technology Co., Ltd. Ultrasonic cutter head
USD882791S1 (en) * 2018-01-31 2020-04-28 Beijing Smtp Technology Co., Ltd. Ultrasonic cutter head
CN108620965A (zh) * 2018-04-09 2018-10-09 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 一种加工整流支柱专用丝锥修磨再利用方法
JP6420515B1 (ja) * 2018-05-18 2018-11-07 株式会社三秀 タップ
US11618092B2 (en) * 2020-01-27 2023-04-04 Devin Corbit Bottoming tap and chaser and method of use

Family Cites Families (70)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE518152C (de) * 1931-02-12 Albert Strasmann Fa Gewindebohrer fuer Spitzgewinde
US1345425A (en) * 1919-06-30 1920-07-06 Greenfield Tap & Die Corp Tap
US1395198A (en) * 1919-09-26 1921-10-25 Mcfarlane John Screw-cutting tap
US1447700A (en) * 1920-05-25 1923-03-06 Frank O Wells Tap for cutting threads
US1503959A (en) * 1922-04-01 1924-08-05 Mcfarlane John Method of making screw-cutting taps
US1525536A (en) * 1922-10-21 1925-02-10 Delle Soc Ind De Process of manufacturing screw taps or similar thread-cutting tools
US1656597A (en) * 1923-02-23 1928-01-17 Reed Mfg Co Tap for forming screw-thread-cutting dies
US1508595A (en) * 1924-01-24 1924-09-16 W L Brubaker & Bros Company Method of making stay-bolt taps
US1569108A (en) * 1924-05-31 1926-01-12 Bay State Tap & Die Company Tap
US1613224A (en) * 1925-03-06 1927-01-04 Huron Mfg Co Tap
US1748962A (en) * 1926-02-15 1930-03-04 Wesson Sales Company Tap
US1701570A (en) * 1926-09-01 1929-02-12 Knight Reginald Frank Process for toughening and hardening taps for cutting screw threads, milling cutters, and other cutting tools
US1845063A (en) * 1927-07-11 1932-02-16 Trbojevich Nikola Tap
US1858733A (en) * 1927-08-31 1932-05-17 Flachbart Julius Tap forming machine
FR701232A (fr) * 1930-08-27 1931-03-13 Perfectionnements apportés aux outils à fileter et à tarauder
US1982738A (en) * 1931-11-30 1934-12-04 Greenfield Tap & Die Corp Method of making a tap
US2114448A (en) * 1936-11-10 1938-04-19 Greenfield Tap & Die Corp Tap
US2110618A (en) * 1937-08-19 1938-03-08 Baird Mfg Company Method of making taps and dies
US2202236A (en) * 1938-04-27 1940-05-28 Greenfield Tap & Die Corp Tap
US2288574A (en) * 1940-11-22 1942-06-30 Sadler Bros Inc Method of forming reamer taps
US2388022A (en) * 1943-12-21 1945-10-30 John J Looser Hollow tap
US2656740A (en) * 1950-11-20 1953-10-27 Emma G Bedker Method of making thread cutting taps
US3131407A (en) * 1962-03-08 1964-05-05 Glynton M Roberts Thread swaging tap
US3237485A (en) * 1962-04-27 1966-03-01 Balax Inc Method of tap manufacture
AT240680B (de) * 1963-01-09 1965-06-10 Ferenc Erdelyi Verfahren und Vorrichtung zum Walzen von Gewindebohrern
US3336614A (en) * 1965-04-15 1967-08-22 Benjamin Allen Thread-cutting tap and method of producing it
US3347114A (en) * 1966-08-24 1967-10-17 Balax Inc Method of making taps
US3661471A (en) * 1970-10-12 1972-05-09 Louis Simonffy Thread cutting tools
SU730503A1 (ru) * 1978-04-06 1980-04-30 Минское Специальное Конструкторское Бюро Автоматических Линий Метчик
US4316683A (en) * 1979-08-24 1982-02-23 Roger A. Schott Semi-circular thread tap
JPS59196120A (ja) 1983-04-18 1984-11-07 Hitachi Zosen Corp スパイラルタツプ
CN86101528B (zh) * 1986-07-21 1988-08-24 上海自行车厂 跳牙丝锥滚轧成形方法及其所用的跳牙滚丝轮
JPH01289615A (ja) * 1988-05-17 1989-11-21 O S G Kk 盛上げタップ
JPH0669646B2 (ja) * 1988-10-13 1994-09-07 オーエスジー株式会社 盛上げタップ
DE4001483C2 (de) * 1990-01-19 1996-02-15 Glimpel Emuge Werk Gewindebohrer mit kegeligem Gewinde
HU214896B (hu) * 1993-02-11 1998-07-28 László Vilmányi Menetfúró forgácsolószerszám
CN2209235Y (zh) * 1993-09-08 1995-10-04 王庆堂 渐变螺纹牙形引导锥
FR2739314B1 (fr) * 1995-09-29 1997-10-24 Outillage Armor Taraud a frottements controles
US5664915A (en) * 1996-03-22 1997-09-09 Hawke; Terrence C. Tap and method of making a tap with selected size limits
US6217267B1 (en) 1997-07-16 2001-04-17 Osg Corporation Cold forming tap having internal finish cutting edge and method of producing the same
JP3457178B2 (ja) * 1998-04-30 2003-10-14 株式会社田野井製作所 切削タップ
US6345941B1 (en) 2000-02-23 2002-02-12 Ati Properties, Inc. Thread milling tool having helical flutes
JP3457248B2 (ja) * 2000-03-09 2003-10-14 株式会社田野井製作所 盛上げタップ及びねじ加工方法
US6431962B1 (en) * 2000-10-05 2002-08-13 Kennametal Inc. Method and apparatus for making a cutting tool having a flute
US6602029B1 (en) * 2000-10-05 2003-08-05 Kennametal Inc. Cutting tool and method and apparatus for making the same
US6419561B1 (en) * 2000-10-05 2002-07-16 Kennametal Inc. Method and apparatus for making a cutting tool having a plurality of margins
SE519067C2 (sv) 2001-05-22 2003-01-07 Sandvik Ab Gängtapp med lobformat tvärsnitt och gängslappningsparti
JP3609366B2 (ja) 2001-10-22 2005-01-12 オーエスジー株式会社 盛上げタップ
DE10155979A1 (de) 2001-11-14 2003-05-22 Sandvik Ab Gewindeschneidwerkzeug
JP2004001103A (ja) 2002-04-05 2004-01-08 Yamawa Seisakusho:Kk 盛上げタップ
US6858333B2 (en) * 2002-10-09 2005-02-22 Kennametal Inc. Tool with wear resistant low friction coating and method of making the same
SE524123C2 (sv) 2003-01-30 2004-06-29 Sandvik Ab En gängtapp för att skära gängor i bottenhål och metoder för dess tillverkning
US7147939B2 (en) * 2003-02-27 2006-12-12 Kennametal Inc. Coated carbide tap
US7147413B2 (en) 2003-02-27 2006-12-12 Kennametal Inc. Precision cemented carbide threading tap
JP3787124B2 (ja) * 2003-03-14 2006-06-21 株式会社彌満和製作所 高速加工用タップ
JP2004314231A (ja) * 2003-04-16 2004-11-11 Yamawa Seiki Kogyo Kk 盛上げタップ
US7144208B2 (en) 2004-06-07 2006-12-05 Kennametal Inc. Low torque tap
DE102006044575A1 (de) * 2006-09-19 2008-03-27 EMUGE-Werk Richard Glimpel GmbH & Co. KG Fabrik für Präzisionswerkzeuge Werkzeug für die Bearbeitung eines Werkstücks
US7665934B2 (en) * 2006-10-18 2010-02-23 Kennametal Inc. Cutting tap and method of making a cutting tap
US7950880B2 (en) 2006-10-18 2011-05-31 Kennametal Inc. Spiral flute tap
CN101296772B (zh) * 2006-11-30 2010-09-29 Osg株式会社 丝锥
US20090074526A1 (en) * 2007-09-18 2009-03-19 Yg-1 Co., Ltd. Compound Relief Tap
US9033624B2 (en) * 2007-12-12 2015-05-19 EMUGE-Werk Richard Glimpel GmbH & Co. KG, Fabrik für Präzisionswerkzeuge Screw tap and method for the production of a screw tap
US8210779B2 (en) * 2008-10-14 2012-07-03 Kennametal Inc. Cutting tap and method of making same
JP5301452B2 (ja) * 2009-03-09 2013-09-25 オーエスジー株式会社 スパイラルタップおよびその製造方法
US8602841B2 (en) * 2009-06-25 2013-12-10 Harry Leroy Ellis Form tap and method of making such
US20110076107A1 (en) * 2009-09-25 2011-03-31 Yg-1 Co., Ltd. Tap with Dual Relief Technology
US8602696B2 (en) * 2009-10-09 2013-12-10 Harry Leroy Ellis Form tap having a plurality of lobes
US9463531B2 (en) * 2009-10-23 2016-10-11 Kennametal Inc. Three-dimensional surface shaping of rotary cutting tool edges with lasers
US8734068B2 (en) * 2010-08-09 2014-05-27 Kennametal Inc. Cutting tool with unequal flute spacing

Also Published As

Publication number Publication date
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JP2012505758A (ja) 2012-03-08
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EP2346637A2 (en) 2011-07-27
US20120295519A1 (en) 2012-11-22

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