WO2018235712A1 - タップ - Google Patents

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WO2018235712A1
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tap
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central axis
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俊輔 高見
祐希 栗田
Original Assignee
株式会社不二越
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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
    • B23G2200/00—Details of threading tools
    • B23G2200/48—Spiral grooves, i.e. spiral flutes
    • 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
    • Y10T408/904—Tool or Tool with support with pitch-stabilizing ridge
    • 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
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    • Y10T408/00—Cutting by use of rotating axially moving tool
    • Y10T408/89—Tool or Tool with support
    • Y10T408/904—Tool or Tool with support with pitch-stabilizing ridge
    • Y10T408/9046—Tool or Tool with support with pitch-stabilizing ridge including tapered section
    • Y10T408/90467—Tool or Tool with support with pitch-stabilizing ridge including tapered section and relieved cutting edge

Definitions

  • the present invention relates to a tap for internally threading a work material such as a titanium alloy.
  • a tap corresponding to the nominal diameter and pitch of the internal thread is used. Further, the form of the tap used is determined by various factors such as the type of work material and the drilled hole depth of the screw.
  • the chip generated at the time of internal thread processing is longer than in the case of other materials to be cut because it is a relatively ductile material. As a result, there is a tendency that chips are easily clogged in the groove of the tap, and the chip discharging performance is lowered.
  • Patent Documents 1 to 3 further provide sub-grooves in addition to the conventional grooves (twisted grooves) to divide chips generated during female thread processing, thereby separating chip discharge performance and taps.
  • a tap is disclosed that improves the performance upon withdrawal.
  • the work material is a material having a relatively smaller ductility than the steel material, such as a titanium alloy, for example, chips are cut into relatively small pieces at the time of internal thread screw processing. Therefore, the problem that the chip discharge characteristics deteriorate due to the long series of chips as described above does not occur.
  • the present invention is a tap for improving the performance at the time of drawing from a work material after internal thread processing even when the work material is a material having a relatively lower ductility than a steel material represented by a titanium alloy etc.
  • the challenge is to provide
  • the tap according to the present invention is continuous with a screw portion having a barbed portion and a full ridge portion, a groove portion formed to divide the screw portion, a screw portion and a groove portion.
  • the groove portion includes at least a first groove formed on the cutting edge side of the screw portion, and a second groove formed continuously with the first groove.
  • the distance from the central axis of the tap to the ridge line portion is the distance from the central axis to the groove bottom of the first groove and the distance from the central axis to the ridge line which is the boundary between the first groove and the second groove. It is characterized in that it is longer than the distance to the bottom of the second groove. In this case, the distance from the central axis to the groove bottom of the first groove may be shorter than the distance from the central axis to the groove bottom of the second groove.
  • the relief angle of the bite portion may be less than 2 °, or the number of peaks of the bite portion may be 2 or more.
  • the groove may be in the form of a straight groove (straight) or a twist groove (spiral), but it is more preferable that the groove is in the shape of a twist groove.
  • the tap according to the present invention even when female threads are processed on a work material such as a titanium alloy whose ductility is lower than that of steel materials, due to the divided chips after the female thread processing The effect of preventing the biting of the tap and improving the performance when the tap is reversely rotated and pulled out from the work material is exhibited.
  • FIG. 1 It is a front view of the tap 1 which shows one Embodiment of this invention. It is an enlarged view of the tip part of tap 1 shown in FIG.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the tap 1 shown in FIG. 1 at the XX line position. It is the elements on larger scale of the groove part 3 periphery shown in FIG. It is an enlarged view explaining the physical relationship of tap 1 and work material W at the time of cutting.
  • FIG. It is sectional drawing of the conventional product 2 (tap 200) used by test 1.
  • FIG. It is a photograph which shows the chip (long thing) which generate
  • FIG. 1 It is a photograph which shows the chip (short thing) which generate
  • FIG. It is a photograph which shows the chip (long thing) which generate
  • FIG. It is a photograph which shows the chip (short thing) which generate
  • FIG. It is a photograph which shows the chip (long thing) which generate
  • FIG. It is a photograph which shows the chip (short thing) which generate
  • FIG. 1 A front view of the tap 1 showing one embodiment of the present invention is shown in FIG.
  • the tip end side of the tap 1 is formed of a screw portion 2 which is spiral and has a plurality of cutting edges, and a groove portion 3 formed to divide the screw portion 2.
  • the shank 4 is formed continuously with the screw 2 and the groove 3 on the rear end side as in the conventional tap.
  • FIG. 2 an enlarged view of the tip end side of the tap 1 shown in FIG. 1 is shown in FIG.
  • the screw portion 2 of the tap 1 is divided into a barbed portion 21 and a complete mountain portion 22 from the tip end side of the tap 1.
  • the bite portion 21 is formed with a first mountain 21 a and a second mountain 21 b from the tip end side of the tap 1.
  • the groove portion 3 is divided into a first groove 31, a second groove 32 and a ridge portion 33 which is a boundary portion between these two grooves 31 and 32.
  • FIG. 3 A cross-sectional view of the tap 1 shown in FIG. 1 at the XX line position is shown in FIG. 3 and a partially enlarged view of the vicinity of the groove 3 shown in FIG. 3 is shown in FIG.
  • the embodiment of the tap 1 shown in FIG. 1 is a so-called three-groove spiral tap in which three groove portions (twist grooves) 3 are formed in the circumferential direction around the central axis O as shown in FIG. .
  • the groove 3 is roughly divided into the first groove 31, the second groove 32, and the ridge portion 33 as shown in FIGS.
  • the first groove 31 is a groove which is formed continuously from the cutting edge 5 of the screw portion 2 as shown in FIG. 4 and which forms the rake face 6.
  • the second groove 32 is a groove connected to the first groove 31 via a ridge line portion 33 described later to form the heel 7. That is, the second grooves 32 and the first grooves 31 are arranged in order from the side of the rotation direction of the tap 1 (counterclockwise in FIG. 4).
  • the ridge line portion 33 is a boundary portion formed by the curved surface forming the first groove 31 and the curved surface forming the second groove 32 overlapping each other, and as shown in FIGS. 3 and 4, the axial cross section of the tap 1 It is formed in a convex shape radially outward (outside diameter side) as viewed.
  • the groove depth of the first groove 31 is deeper than the groove depth of the second groove 32.
  • the distance d1 to the groove bottom 31b of 31 is shorter than the distance d2 from the central axis O to the groove bottom 32b of the second groove 32.
  • the groove bottom 31 b of the first groove 31 forms a first circle 31 and a virtual circle C1 (shown by a two-dot chain line) of the first groove 31 centered on the central axis O of the tap 1.
  • a virtual circle C1 shown by a two-dot chain line
  • the groove bottom 32b of the second groove 32 also forms an imaginary circle C2 (shown by a two-dot chain line) of the second groove 32 centered on the central axis O and an outer outline forming the second groove 32. It is a contact point with (curved surface).
  • the virtual circle C1 indicates the thickness of the tap 1.
  • the distance e from the central axis O to the ridge line portion 33 of the tap 1 is the distance d1 from the central axis O to the groove bottom 31 b of the first groove 31 and the central axis O to the second groove 32. It is longer than the distance d2 to the groove bottom 32b.
  • FIG. 1 An enlarged view of the inner peripheral surface of the tap 1 and the workpiece W at the time of cutting of the tap 1 according to the present invention is shown in FIG.
  • the relief amount is less than 2 ° as the relief angle ⁇ of the bite portion.
  • the groove according to the present invention may be a straight groove.
  • the groove portion of the tap according to the present invention By making the groove portion of the tap according to the present invention into a helical groove, chips are retained in the first groove even in the form in which chips generated during female thread processing are divided like a titanium alloy etc. Can be prevented from entering the second groove.
  • chips generated at the time of female thread processing are prevented from entering the second groove of the tap, so when removing while rotating the tap in reverse after the female thread processing, chips from the heel side of the tap to the thread portion It penetrates and has the effect of preventing biting of chips and taps.
  • ⁇ Test 1> In order to confirm the cutting performance based on the groove (cross section) shape of the tap and the relief angle of the bite portion, a cutting test of the tap was performed using a titanium alloy (Ti-6Al-4V) as a work material. The test results will be described using the drawings.
  • the present invention 1 in addition to the tap according to the present invention shown in FIG. 1 etc. (hereinafter referred to as “the present invention 1”), two types of taps as a conventional tap (hereinafter referred to as “the prior art 1” A total of 3 types of taps (M9) were used, adding 2).
  • FIG. 6 A schematic cross-sectional view of the tap 100 showing the groove configuration of the conventional product 1 used in this test is shown in FIG. 6, and a schematic cross-sectional view of the tap 200 showing the groove configuration of the conventional product 2 is shown in FIG.
  • the grooves of the conventional product 1 and the conventional product 2 are similar in general to the normal tap, but the depth of the groove 203 of the conventional product 2 (tap 200) is the conventional product It is deeper than the groove 103 of 1 (tap 100). In other words, the distance from the thickness O100 of the tap 100 (conventional product 1) to the groove bottom 103b is longer than the distance from the thickness O200 of the tap 200 (conventional product 2) to the groove bottom 203b.
  • Table 1 shows the specifications of the three types of taps used in this test.
  • FIGS. 8 to 13 After conducting the cutting test using the three types of taps described above, the forms of chips discharged from the respective taps are shown in FIGS. 8 to 13.
  • the chips discharged from the product 1 of the present invention one having a long chip length is shown in FIG. 8 and one having a short chip length is shown in FIG.
  • the form of chips discharged from the conventional product 1 after the cutting test is shown in FIG. 10 (long chip), FIG. 11 (short chip), and the form of the chip discharged from the conventional product 2 is shown in FIG. Chips), shown in FIG. 13 (short chips).
  • the form of chips generated by cutting using the product 1 of the present invention and the product of the prior art 2 was an (arc) shape which was curled without being finely divided as shown in FIGS.
  • the form of chips generated by cutting of the conventional product 1 was a form that was finely divided as shown in FIG. If chips of the form shown in FIG. 11 are generated during cutting, the small chips will intrude from the heel of the tap into the thread portion side by turning the tap backward after cutting, and between the tap and the work material Cause adhesion (burning) to occur.
  • the chips generated by this test are arc-shaped as shown in FIG. 8 and FIG. 9 similar to the test results of Test 1 for both the inventive product 1 and the comparative product 1, and they are formed to have a substantially constant length. there were. Moreover, in the dimension confirmation by the gauge of the screw hole machined, it is a problem about the dimension confirmation of the screw hole using two types of gauges mentioned above to the screw hole of a total of 50 holes processed using this invention 1 was not seen.
  • the screw hole processed using the comparative product 1 passes the dimension check by the plug gauge from the first hole, and the gauge is inserted to the predetermined position at the fourth and fifth holes in total. I felt a great deal of resistance by then. Therefore, it was judged as "rejected" about the dimension confirmation result of a screw hole, without making a gauge insert more. The dimensional confirmation of the sixth and subsequent screw holes was completed at that point in order to prevent damage to the screw portion of the gauge.
  • the number of ridges of the barbed portion of the tap is at least 2 or more. Is preferred.
  • the tap according to the present invention can be widely applied to the thread processing of a relatively low ductile work material because it is possible to suppress biting of cut chips into pieces after cutting into female threads.

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Abstract

【課題】被削材がチタン合金等に代表される延性の低い材料である場合でも、めねじ加工後における被削材からの引き抜きの性能を向上させるタップを提供する。 【解決手段】ねじ部２と、ねじ部２を分断する溝部３と、ねじ部２および溝部３に連続して形成されるシャンク部４と、を有するタップ１において、溝部３は、少なくとも、ねじ部２の切れ刃５側に形成される第１溝３１、第１溝３１と連続して形成される第２溝３２、第１溝３１および第２溝３２の境界である稜線部３３から構成する。また、タップ１の中心軸Ｏから稜線部３３までの距離ｅは、中心軸Ｏから第１溝３１の溝底３１ｂまでの距離ｄ１、中心軸Ｏから第２溝３２の溝底３２ｂまでの距離ｄ２のいずれよりも長くする。

Description

タップ
　本発明は、主にチタン合金等の被削材料に対してめねじ加工を行うタップに関する。
　一般的に、鋼材等の被削材に対してめねじ加工を行う場合にめねじの呼び径やピッチに応じたタップが用いられている。
　また、使用されるタップの形態は被削材の種類やめねじの加工穴深さ等種々の要因によって決定される。
　被削材が炭素鋼（ＳＣ材）等の場合には、比較的に延性を有する材料であるためにめねじ加工時に発生する切りくずが他の被削材の場合に比べて長くなる。
　結果として、タップの溝に切り屑が詰まりやすく、切り屑の排出性能が低下するという傾向が見られる。
　それに加えて、めねじ加工後にタップを逆回転させて被削材から引き抜く際に長く連なった切りくずがタップに絡みつく。
　そのことで加工されためねじ部分とタップの切れ刃部分とが擦れあって、お互いを損傷させるという問題があった。
　この問題に対して、例えば特許文献１ないし３では従来の溝（ねじれ溝）に加えて副溝をさらに設けることでめねじ加工時に発生する切りくずを分断して、切りくずの排出性能およびタップの引き抜き時の性能を向上させるタップが開示されている。
国際公開第２０１４／０１３５４９号パンフレット 日本国特開２００８－７３７７４号公報 日本国特開平１―１７１７２５号公報
　一方、被削材が鋼材よりも相対的に延性の小さい材料、例えばチタン合金等の場合には切りくずはめねじ加工時に比較的に小さく分断される。
　そのため、上述したような切りくずが長く連なることで切りくずの排出特性が低下するという問題は発生しない。
　しかし、めねじ加工後においてタップを逆回転させながら被削材から引き抜く際に、分断された切りくずはタップの溝内でヒール側へ移動する。
　その結果、ヒールと被削材の隙間に切り屑が侵入して、切り屑がねじ部で凝着（焼き付く）しやすく、タップの引き抜き時の性能が低下するという問題があった。
　そこで、本発明は被削材がチタン合金等に代表される鋼材等よりも相対的に延性の低い材料である場合でも、めねじ加工後における被削材からの引き抜き時の性能を向上させるタップを提供することを課題とする。
　前述した課題を解決するために、本発明に係るタップは食付き部および完全山部を有するねじ部と、そのねじ部を分断するように形成された溝部と、ねじ部および溝部に連続して形成されたシャンク部と、を備えるタップにおいて、溝部は、少なくとも、ねじ部の切刃側に形成されている第１溝と、その第１溝と連続して形成されている第２溝と、第１溝および第２溝の境界である稜線部と、から構成されており、タップの中心軸から稜線部までの距離は、中心軸から第１溝の溝底までの距離および中心軸から前記第２溝の溝底までの距離よりも長くした点に特徴がある。
　この場合に中心軸から第１溝の溝底までの距離については、中心軸から第２溝の溝底までの距離よりも短くしても構わない。
　なお、食付き部の逃げ角を２°未満としたり、食付き部の山数を２山以上とすることもできる。
　溝部は直溝（ストレート）またはねじれ溝（スパイラル）のいずれの溝形態であっても構わないが、ねじれ溝の溝形態である方がより好ましい。
　本発明に係るタップを用いることで、鋼材に比較して延性が低いチタン合金等の被削材に対してめねじ加工を施す場合であっても、めねじ加工後の分断された切りくずによるタップの噛み込みを防止し、タップを逆回転させて被削材から引き抜く際の性能を向上させるという効果を奏する。
本発明の一実施形態を示すタップ１の正面図である。 図１に示すタップ１の先端部分の拡大図である。 図１に示すタップ１のＸ－Ｘ線位置での断面図である。 図３に示す溝部３周辺の部分拡大図である。 切削加工時におけるタップ１と被削材Ｗの位置関係を説明する拡大図である。 試験１で用いた従来品１（タップ１００）の断面図である。 試験１で用いた従来品２（タップ２００）の断面図である。 試験１にて本発明品１から発生した切り屑（長いもの）を示す写真である。 試験１にて本発明品１から発生した切り屑（短いもの）を示す写真である。 試験１にて従来品１から発生した切り屑（長いもの）を示す写真である。 試験１にて従来品１から発生した切り屑（短いもの）を示す写真である。 試験１にて従来品２から発生した切り屑（長いもの）を示す写真である。 試験１にて従来品２から発生した切り屑（短いもの）を示す写真である。
１　　　タップ
２　　　ねじ部
３　　　溝部
４　　　シャンク部
５　　　切刃
６　　　すくい面
７　　　ヒール
２１　　食付き部
２１ａ　食付き部の第１山
２１ｂ　食付き部の第２山
２２　　完全山部
２２ａ　完全山部の第１山
２２ｂ　完全山部の第２山
３１　　第１溝
３１ｂ　第１溝の溝底
３２　　第２溝
３２ｂ　第２溝の溝底
３３　　稜線部
Ｃ１　　中心軸を中心にした第１溝の溝底に接する仮想円（内接円）
Ｃ２　　中心軸を中心にした第２溝の溝底に接する仮想円（内接円）
ｄ１　　タップの中心軸から第１溝の溝底までの距離
ｄ２　　タップの中心軸から第２溝の溝底までの距離
ｅ　　　タップの中心軸から稜線部までの距離
Ｏ　　　タップの中心軸
θ　　　食付き部の逃げ角
　本発明に係るタップの一実施形態について図面を用いて説明するが、本発明はこれに限定されない。
　本発明の一実施形態を示すタップ１の正面図を図１に示す。
　タップ１の先端部側は、図１に示すようにらせん状で複数の切れ刃を備えたねじ部２と、そのねじ部２を分断するように形成された溝部３から構成されている。
　また、従来のタップと同様に後端部側にシャンク部４がねじ部２および溝部３に連続して形成されている。
　次に、図１に示すタップ１の先端部側の拡大図を図２に示す。
　タップ１のねじ部２は、図２に示すようにタップ１の先端部側より食付き部２１および完全山部２２に区分されている。
　食付き部２１は、図２に示すタップ１の形態においてタップ１の先端部側から第１山２１ａ，第２山２１ｂが形成されている。
　完全山部２２は、食付き部２１側から第１山２２ａ，第２山２２ｂ・・が形成されている。
　また、溝部３は図２に示すように第１溝３１，第２溝３２およびこれら２つの溝３１，３２の境界部分である稜線部３３に区分されている。
　図１に示すタップ１のＸ－Ｘ線位置での断面図を図３、図３に示す溝部３周辺の部分拡大図を図４にそれぞれ示す。
　図１に示すタップ１の実施形態では、図３に示すように中心軸Ｏを中心にして周方向に３ヶ所の溝部（ねじれ溝）３が形成されている、いわゆる３溝のスパイラルタップである。
　溝部３は、前述したように図３および図４に示すように大きく分けて第１溝３１，第２溝３２および稜線部３３から形成されている。
　第１溝３１は、図４に示すようにねじ部２の切れ刃５から連続して形成されており、すくい面６を形成している溝である。
　第２溝３２は、後述する稜線部３３を介して第１溝３１に連なり、ヒール７を形成している溝である。
　つまり、タップ１の回転方向（図４において反時計周り）側より、第２溝３２、第１溝３１の順に配列されている。
　稜線部３３は、第１溝３１を形成する曲面と第２溝３２を形成する曲面が互いに重なり合うことで形成される境界部分であり、図３および４に示すようにタップ１の軸方向の断面視において径方向外側（外径側）に凸状に形成される。
　第１溝３１と第２溝３２の溝の深さ、すなわちタップ１の外周面から各溝３１，３２の溝底３１ｂ，３２ｂまでの距離を比較すると、図３および図４に示すように第１溝３１の溝深さが第２溝３２の溝深さよりも深い。
　言い換えると、タップ１の中心軸Ｏから第１溝３１と第２溝３２の各溝底３１ｂ，３２ｂまでの距離ｄ１，ｄ２を比較した場合、図４に示すように中心軸Ｏから第１溝３１の溝底３１ｂまでの距離ｄ１は、中心軸Ｏから第２溝３２の溝底３２ｂまでの距離ｄ２よりも短い。
　ここで、第１溝３１の溝底３１ｂは図４に示すようにタップ１の中心軸Ｏを中心とした第１溝３１の仮想円Ｃ１（二点鎖線で図示）と第１溝３１を形成する外郭線（曲面）との接点である。
　同様に、第２溝３２の溝底３２ｂも図４に示すように中心軸Ｏを中心とした第２溝３２の仮想円Ｃ２（二点鎖線で図示）と第２溝３２を形成する外郭線（曲面）との接点である。
　なお、仮想円Ｃ１はタップ１の心厚を示す。
　さらに、タップ１の中心軸Ｏから稜線部３３までの距離ｅは、図４に示すように中心軸Ｏから第１溝３１の溝底３１ｂまでの距離ｄ１や中心軸Ｏから第２溝３２の溝底３２ｂまでの距離ｄ２よりも長い。
　次に、本発明に係るタップにおけるヒールの逃げについて説明する。
　本発明に係るタップ１の切削加工時におけるタップ１と被削材Ｗの内周面の拡大図を図５に示す。
　タップ１と被削材Ｗの内周面の間には図５に示すように逃げ（ねじ山の逃げ）が存在する。
　その逃げ量は食付き部の逃げ角θとして２°未満とする。
　逃げ角θを２°未満とすることで、第２溝３２に切り屑が存在する場合でも第２溝３２からねじ部２側（タップ１と被削材Ｗの隙間）への切り屑の侵入を防止できる。
　なお、図１に示す実施の形態ではタップ１の溝部３がねじれ溝（スパイラル）の場合を示しているが、本発明に係るタップは溝部が直溝（ストレート）でも構わない。
　本発明に係るタップの溝部をねじれ溝とすることで、被削材がチタン合金等のようにめねじ加工時に発生する切りくずが分断される形態の場合でも切り屑を第１溝内に滞留させて、第２溝への侵入を防止できる。
　つまり、めねじ加工時に発生する切りくずがタップの第２溝へ入り込むことが防止されるので、めねじ加工終了後にタップを逆回転させながら引き抜く際に切りくずがタップのヒール側からねじ部へ侵入して、切り屑とタップの噛み込みを防止するという効果を奏する。
＜試験１＞
　タップの溝（断面）形状および食付き部の逃げ角による切削性能を確認するためにチタン合金（Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ）を被削材としてタップの切削加工試験を行った。
　その試験結果について図面を用いて説明する。
　本試験では、図１等に示す本発明に係るタップ（以下、「本発明品１」という）の他に、従来のタップとして２種類のタップ（以下、それぞれ「従来品１」，「従来品２」という）を加えた計３種類のタップ（Ｍ９）を使用した。
　本試験で用いた従来品１の溝形態を示すタップ１００の模式断面図を図６、従来品２の溝形態を示すタップ２００の模式断面図を図７にそれぞれ示す。
　図６および図７に示すように、従来品１および従来品２の溝部が概ね通常のタップと同様である点は共通するが、従来品２（タップ２００）の溝２０３の深さは従来品１（タップ１００）の溝１０３よりも深い。
　言い換えると、タップ１００（従来品１）の心厚Ｏ１００から溝底１０３ｂまでの距離は、タップ２００（従来品２）の心厚Ｏ２００から溝底２０３ｂまでの距離に比べて長い。
本試験で使用した３種類のタップの仕様を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　上記に示す３種類のタップを用いて切削加工試験を行った後、各タップから排出された切り屑の形態を図８ないし図１３に示す。
　本発明品１から排出された切り屑の内、切り屑長さが長いものを図８、短いものを図９に示す。
　同様に、切削試験後に従来品１から排出された切り屑の形態を図１０（長い切り屑），図１１（短い切り屑）、従来品２から排出された切り屑の形態を図１２（長い切り屑），図１３（短い切り屑）に示す。
　３種類のタップを用いて切削加工試験を行った結果、３種類のタップから発生した長い切り屑を比較すると、図８および図１０に示すように本発明品１および従来品１を用いた切削加工により発生した切り屑は１回または２回程度のらせん状に形成された形態であった。
　一方、従来品２を用いた切削加工による長い切り屑は、図１２に示すように幾重にもらせん状に巻かれた形態であった。
　図１２に示す形態の切り屑が切削加工中に発生すると、タップの溝部に切り屑が詰まる原因となる。
　次に、上記３種類のタップから発生した短い切り屑の形態を比較する。
　本発明品１および従来品２を用いた切削加工により発生した切り屑の形態は図９および図１３に示すように細かく分断されずにカールされた（円弧）形状であった。
　これに対して、従来品１の切削加工により発生した切り屑の形態は図１１に示すように細かく分断された形態であった。
　図１１に示す形態の切り屑が切削加工中に発生すると、切削加工後にタップを逆回転することで細かな切り屑がタップのヒールからねじ部側へ侵入して、タップと被削材の間で凝着（焼き付き）が発生する原因となる。
　以上の試験結果より、被削材がチタン合金の場合には従来品１および２の様にタップの溝形態が通常のタップと同じ形態であると、溝の深さに関わらず切削加工時に発生する切り屑は幾重にもらせん状に巻かれた形態であったり、細かく分断された形態として排出されることがわかった。
　これに対して、本発明品１の様に１溝の形態を複数に分割して形成し、一方の溝の深さを他方の溝深さよりも深くすることで、切削加工で生成する切り屑が適切な長さになることがわかった。
＜試験２＞
　次に、タップの食付き部におけるねじ山の数（山数）と切削性能の関係性を確認するためにタップの切削加工試験を行った。
　その試験結果について図面を用いて説明する。
　本試験では先の試験１で用いた本発明品１の形態と同一にして、食付き部の山数を２山半のタップ（本発明品１）および食付き部の山数を１山半に減じたタップ（以下、「比較品１」という）の２種類のタップを使用した。
　本試験２では、本発明品１および比較品１の２種類のタップを用いて被削材に対して計５０穴のねじ穴加工を行い、各タップから排出された切り屑の形態を確認した。
　また、加工されたねじ穴に対してゲージによる寸法確認も行った。
　ここで使用したゲージは、ねじ穴へ回転しながらねじ込んだ際に所定の位置まで挿入できることを確認するためのゲージ（いわゆる、通りプラグゲージ）、およびねじ穴へ回転しながらねじ込んだ際に所定の位置（２回転）以上は挿入できないことを確認するためのゲージ（いわゆる、止まりプラグゲージ）の２種類のゲージを用いてねじ穴の寸法確認を行った。
　本試験により発生した切り屑は、本発明品１および比較品１ともに試験１の試験結果と同様に図８および図９に示すような円弧形状であり、ほぼ一定長さに形成されたものであった。
　また、切削加工されたねじ穴のゲージによる寸法確認では、本発明品１を用いて加工された計５０穴のねじ穴に対して上述した２種類のゲージを用いたねじ穴の寸法確認について問題は見られなかった。
　しかし、比較品１を用いて加工されたねじ穴は、通りプラグゲージによる寸法確認を第１穴目から開始して、通算で第４穴目および第５穴目においてゲージが所定位置まで挿入するまでに大きな抵抗が感じられた。
　そのためゲージをそれ以上挿入させることなく、ねじ穴の寸法確認結果については「不合格」と判断した。
　なお、第６穴目以降のねじ穴の寸法確認は、ゲージのねじ部の損傷を防止する観点からその時点で終了した。
　以上の試験結果より、ねじ加工されたねじ穴について日本工業規格（ＪＩＳ　Ｂ０２０５）に準じたねじ穴寸法を確保するためには、タップの食付き部の山数は少なくとも２山以上有しているのが好ましい。
　本発明に係るタップは、めねじ加工後に分断された切りくずがタップに噛み込むのを抑えることができるので、相対的に延性の低い被削材のねじ加工にも広く適用できる。

Claims (5)

  1. 　食付き部および完全山部を有するねじ部と、前記ねじ部を分断するように形成された溝部と、前記ねじ部および前記溝部に連続して形成されたシャンク部と、を備えるタップにおいて、
    前記溝部は、少なくとも、
    前記ねじ部の切刃側に形成されている第１溝と、
    前記第１溝と連続して形成されている第２溝と、
    前記第１溝および前記第２溝の境界である稜線部と、
    から構成されており、
    前記タップの中心軸から前記稜線部までの距離は、
    前記中心軸から前記第１溝の溝底までの距離および
    前記中心軸から前記第２溝の溝底までの距離よりも長い
    ことを特徴とするタップ。
  2. 　前記中心軸から前記第１溝の溝底までの距離は、
    前記中心軸から前記第２溝の溝底までの距離よりも短い
    ことを特徴とする請求項１に記載のタップ。
  3. 　前記食付き部の逃げ角は、２°未満である
    ことを特徴とする請求項１または２に記載のタップ。
  4. 　前記食付き部の山数は、２山以上である
    ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に請求項１に記載のタップ。
  5. 　前記溝部は、ねじれ溝である
    ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のタップ。
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