切削タップ
【課題】被削物に形成されるめねじのフランクの表面粗さを小さくできる切削タップを提供すること。
【解決手段】食付き部２１の切れ刃より形成されためねじのフランクは、被削物に切削すべきめねじの両側のフランクよりも軸Ｏ側に位置する。また、食付き部２１および完全山部２２の山頂が同一のリードに設定されているので、食付き部２１から完全山部２２へ移行する際に、食付き部２１の切れ刃により切削されためねじの一方のフランク全体および他方のフランク全体を完全山部２２の切れ刃で切削することができる。よって、完全山部２２の切れ刃により、第１食付き部２３の切れ刃により切削されためねじのねじ山の一方のフランクを切削することができるので、めねじの一方のフランクの表面粗さを小さくすることができる。
【解決手段】食付き部２１の切れ刃より形成されためねじのフランクは、被削物に切削すべきめねじの両側のフランクよりも軸Ｏ側に位置する。また、食付き部２１および完全山部２２の山頂が同一のリードに設定されているので、食付き部２１から完全山部２２へ移行する際に、食付き部２１の切れ刃により切削されためねじの一方のフランク全体および他方のフランク全体を完全山部２２の切れ刃で切削することができる。よって、完全山部２２の切れ刃により、第１食付き部２３の切れ刃により切削されためねじのねじ山の一方のフランクを切削することができるので、めねじの一方のフランクの表面粗さを小さくすることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削タップに関し、特に、被削物に形成されるめねじのフランクの表面粗さを小さくできる切削タップに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
被削物に設けた下穴にめねじを形成する際に用いる切削工具として、食付き部と完全山部とを備える切削タップが一般に知られている。
【０００３】
ここで図４を参照して、従来の切削タップ５００について説明する。図４（ａ）は、従来の切削タップ５００におけるねじ部５２０を模式的に表した模式図であり、図４（ｂ）は、食付き部５２１及び完全山部５２２のねじ山５２１ａ〜５２１ｄ，５２２ａの軌跡を模式的に表した模式図であり、図４（ｃ）は、食付き部５２１及び完全山部５２２のねじ山５２１ａ〜５２１ｄ，５２２ａによる切削部位５２１ａ１〜５２１ｄ１，５２２ａ１を模式的に表した模式図である。
【０００４】
図４（ａ）に示すように、切削タップ５００は、食付き部５２１および完全山部５２２を有するねじ部５２０と、切り屑が排出される溝（図示せず）と、その溝に沿ってねじ部５２０に形成される切れ刃（図示せず）とを備えている。食付き部５２１は、完全山部５２２と同一のリードのねじ山５２１ａ〜５２１ｄを形成した後、ねじ山５２１ａ〜５２１ｄの頂に山払い加工が施され、先端側へ向かうに従って軸心へ向けて下降傾斜して形成されている。これにより、切削タップ５００の先端側（図４（ａ）右側）の切削トルクを軽減させることができるので、被削物に対する切削タップ５００の食付きをよくすることができる。
【０００５】
図４（ｂ）に示すように、切削タップ５００によるめねじ加工においては、リード送りにより、食付き部５２１及び完全山部５２２のねじ山５２１ａ〜５２１ｄ，５２２ａの切れ刃により切削される切削部位５２１ａ１〜５２１ｄ１，５２２ａを累積していくことで、被削物にめねじが形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公昭３７−１３８４８号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の切削タップ５００で被削物にめねじを形成する際、切削タップ５００のリード送りに誤差が生じる場合がある。例えば、切削タップ５００がねじれ溝を有するスパイラルタップの場合は、溝の切り屑排出作用により、切り屑が切削タップ５００の進行方向に対して後ろ側（図４（ｂ）左側）へ排出される。このとき、切り屑排出の反作用の力により、切削タップ５００が進行方向側（図４（ｂ）右側）へ押し出される。よって、図４（ｃ）に示すように、切削タップ５００によるめねじ加工を行う際、切削タップ５００の送り量が正規の送り量よりも進みすぎ、食付き部のねじ山５２１ａ〜５２１ｄ及び完全山部５２２のねじ山５２２ａの切り刃により切削される切削部位５２１ａ１〜５２１ｄ１，５２２ａ１が切削タップ５００の進行方向側へ位置ずれする。その結果、被削物に形成されるめねじのねじ山の一方のフランク５５１に段が付き、凹凸が形成される。
【０００８】
さらに、切削タップ５００を製造する際、食付き部５２１にリード誤差が生じている場合は、リード誤差の寸法分だけ、食付き部５２１のねじ山５２１ａ〜５２１ｄ及び完全山部５２２のねじ山５２２ａの切れ刃により切削される切削部位５２１ａ１〜５２１ｄ１，５２２ａ１が同様に位置ずれする。
【０００９】
以上のように、従来は、被削物に形成されるめねじのねじ山５５０の一方のフランク５５１又は他方のフランク５５２に段が付き、凹凸が形成されて表面粗さが大きくなるという問題点があった。
【００１０】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、被削物に形成されるめねじのフランクの表面粗さを小さくできる切削タップを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の切削タップによれば、食付き部は、有効径がそれぞれ完全山部よりも小さく設定されるので、食付き部の切れ刃により形成されためねじのフランクは、被削物に切削すべきめねじの両側のフランクよりも軸心側に位置する。また、食付き部と完全山部とを連絡する谷底のリードがめねじのリードより大きく設定されることによりねじ部のねじ山の山頂がすべて同一のリードに設定されるので、食付き部から完全山部へ移行する際に、食付き部の切れ刃により切削されためねじの一方のフランク全体および他方のフランク全体を完全山部の切れ刃で切削することができる。よって、切削タップの食付き部にピッチ誤差が生じている場合、または、切削タップの送り量が正規の送り量よりも進みすぎ又は遅れている場合に、食付き部の切れ刃により被削物に形成されためねじの一方のフランク又は他方のフランクの表面粗さが大きくなったとしても、一方のフランク及び他方のフランクを平坦に仕上げることができる。従って、めねじの両側のフランクの表面粗さを小さくできるという効果がある。
【００１２】
請求項２記載の切削タップによれば、食付き部は、ねじ山のとがり三角形が完全山部と同一形状に形成されると共に完全山部よりも軸心側に位置しているので、食付き部の切れ刃により形成されためねじのフランクは、被削物に切削すべきめねじの両側のフランクよりも軸心側に位置する。また、食付き部と完全山部とを連絡する谷底のリードがめねじのリードより大きく設定されることによりねじ部のねじ山の山頂がすべて同一のリードに設定されるので、請求項１記載の切削タップと同様に、めねじの両側のフランクの表面粗さを小さくできるという効果がある。
【００１３】
請求項３記載の切削タップによれば、食付き部は、有効径がそれぞれ完全山部よりも小さく設定されるので、食付き部の切れ刃により形成されためねじのフランクは、被削物に切削すべきめねじの両側のフランクよりも軸心側に位置する。また、ねじ部は、谷底がすべて同一のリードに設定されたねじ山を形成した後、食付き部と完全山部とを連絡するねじ山のうち、少なくとも食付き部から完全山部へ移行する直前の切れ刃のねじ山に形成される追い側フランクを研削することで、追い側フランクのリードがめねじのリードよりも大きく設定されるので、食付き部から完全山部へ移行する際に、食付き部の切れ刃により切削されためねじの一方のフランク全体および他方のフランク全体を完全山部の切れ刃で切削することができる。よって、請求項１記載の切削タップと同様に、めねじの両側のフランクの表面粗さを小さくできるという効果がある。
【００１４】
請求項４記載の切削タップによれば、食付き部は、ねじ山のとがり三角形が完全山部と同一形状に形成されると共に完全山部よりも軸心側に位置しているので、食付き部の切れ刃により形成されためねじのフランクは、被削物に切削すべきめねじの両側のフランクよりも軸心側に位置する。また、ねじ部は、谷底がすべての同一のリードに設定されたねじ山を形成した後、食付き部と完全山部とを連絡するねじ山のうち、少なくとも食付き部から完全山部へ移行する直前の切れ刃のねじ山に形成される追い側フランクを研削することで、追い側フランクのリードがめねじのリードよりも大きく設定されるので、食付き部から完全山部へ移行する際に、食付き部の切れ刃により切削されためねじの一方のフランク全体および他方のフランク全体を完全山部の切れ刃で切削することができる。よって、請求項１記載の切削タップと同様に、めねじの両側のフランクの表面粗さを小さくできるという効果がある。
【００１５】
請求項５記載の切削タップは、請求項１から４のいずれかに記載の切削タップの奏する効果に加え、食付き部は、各ねじ山の有効径が軸方向に亘って同一寸法に設定されると共にねじ山の頂が切り取られ、工具本体の先端へ向かうに従って軸心に向けて下降傾斜して形成されているので、切削タップの先端側の切削トルクを小さくすることで、被削物に対する切削タップの食付きをよくすることができるという効果がある。
【００１６】
さらに、食付き部は、まず、有効径が同一であるねじ山を形成した後、そのねじ山の頂を切り取ることにより形成することができるので、研削砥石を回転軸方向に沿って平行に移動させながら食付き部を構成するねじ山を形成することができる。よって、被加工物に対する研削砥石の軸方向への相対移動を行うと共に、研削砥石を被加工物に対して接近させつつ、ねじ部のねじ山を切削加工する場合と比べて、切削加工時に被加工物の軸を支持するセンタに研削砥石が接触してセンタが損傷することを防止できるので、切削タップを製造する際の作業効率を向上させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施の形態における切削タップの正面図である。
【図２】切削タップの軸を含むねじ部の断面形状を模式的に表した模式図である。
【図３】（ａ）は、食付き部および完全山部のねじ山の軌跡を模式的に表した模式図であり、（ｂ）は、食付き部および完全山部のねじ山による切削部位を模式的に表した模式図である。
【図４】（ａ）は、従来の切削タップにおけるねじ部を模式的に表した模式図であり、（ｂ）は、食付き部および完全山部のねじ山の軌跡を模式的に表した模式図であり、（ｃ）は、食付き部および完全山部のねじ山による切削部位を模式的に表した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の好ましい実施形態について、添付図面を参照して説明する。まず、図１から図３を参照して、切削タップ１００の構成について説明する。図１は、一実施の形態における切削タップ１００の正面図である。図２は、切削タップ１００の軸Ｏを含むねじ部２０の断面形状を模式的に表した模式図である。なお、図２では、切削タップ１００により被削物に形成されるめねじのねじ山５０（図４（ｂ）参照）の形状を破線で模式的に図示すると共に、面取りが施される前の食付き部２１のねじ山の形状を２点鎖線で模式的に図示している。
【００１９】
切削タップ１００は、ホルダ（図示せず）を介して加工機械（例えば、マシニングセンター）から伝達される回転力とねじのリードに合った送りとによって、被削物に設けられた下穴にめねじを形成する工具であり、図１に示すように、軸Ｏ回りに回転される工具本体１０と、その工具本体１０の先端側（図１右側）に設けられるねじ部２０と、工具本体１０の外周面に凹設される溝３０と備えたスパイラルタップである。
【００２０】
工具本体１０は、高速度工具鋼で構成され、軸Ｏを有する円柱状に形成されている。なお、工具本体１０は、高速度工具鋼に限られず、タングステンカーバイト（ＷＣ）を焼結した超硬合金から構成されてもよい。
【００２１】
ねじ部２０は、工具本体１０を介して加工機械から伝達される回転力によって回転しつつ切削加工を行うための部位であり、先端側に設けられる食付き部２１と、その食付き部２１に連設される完全山部２２とを備えている。また、ねじ部２０は、一条ねじで形成されており、食付き部２１及び完全山部２２のリードが寸法Ｌに設定されている（図２参照）。
【００２２】
溝３０は、切削加工時にねじ部２０によって生成される切り屑を排出するための部位であり、軸線に対して右にねじれた、いわゆる右ねじれ溝として形成されている。また、その溝３０に沿って切れ刃２０ａが形成されている。これにより、切削加工時に生成された切り屑は、溝３０の切り屑排出作用により、工具本体１０の後方側（図１左側）へ排出される。
【００２３】
図２に示すように、食付き部２１は、被削物の下穴に切削加工を施すことでめねじを切削するための部位であり、食付き部２１の各ねじ山２３ａ〜２３ｃ，２４ａの有効径が軸Ｏ方向に亘って同一寸法に設定されている。また、食付き部２１の各ねじ山２３ａ〜２３ｃ，２４ａの頂が切り取られると共に工具本体１０の先端へ向かうに従って軸Ｏに向けて下降傾斜して形成されている。これにより、切削タップ１００の先端側の切削トルクを小さくすることができるので、被削物に対する切削タップ１００の食付きをよくすることができる。また、食付き部２１は、先端側から後端側に向けて形成される第１食付き部２３と、その第１食付き部２３及び完全山部２２に隣接する第２食付き部２４とを備えている。
【００２４】
第１食付き部２３は、被削物にめねじを形成する際に、被削物に対して切削タップ１００の食付きをよくするための部位であり、ねじ山のとがり三角形が被削物に形成されるめねじのねじ山５０（図４（ｂ）参照）のとがり三角形と略同一形状に形成されている。また、第１食付き部２３を構成する各ねじ山２３ａ〜２３ｃのリードが寸法Ｌに設定されると共に谷径が直径Ｒ１、第１食付き部２３の有効径が直径Ｒ３に設定されている。なお、直径Ｒ１で形成される仮想的な円筒の半径を寸法ｒ１、直径Ｒ３の半径をｒ３とする。
【００２５】
第２食付き部２４は、食付き部２１と完全山部２２とを連絡する部分であり、第１食付き部２３側の谷径が直径Ｒ１に設定されると共に、完全山部２２側の谷径が直径Ｒ１よりも大きく設定されている。
【００２６】
完全山部２２は、被削物へのめねじ切削過程において、主に、めねじのフランクの仕上げとガイド又は自己案内性とを向上させる部位であり、ねじ山が被削物に形成されるめねじのねじ山５０（図４（ｂ）参照）のとがり三角形と略同一形状に形成されている。また、完全山部２２は、リードが寸法Ｌに設定されると共に、谷径が直径Ｒ１よりも寸法が大きい直径Ｒ２、完全山部２２の有効径が直径Ｒ３よりも寸法が大きい直径Ｒ４に設定されている。即ち、食付き部２１のねじ山のとがり三角形は、完全山部２２のねじ山のとがり三角形と同一形状であると共に、食付き部２１は、有効径が完全山部２２よりも小さく設定されている。なお、直径Ｒ２の寸法は、被削物に形成されるめねじの内径と同一寸法に設定される。また、直径Ｒ２で形成される仮想的な円筒の半径を寸法ｒ２、直径Ｒ４の半径をｒ４とし、寸法ｒ１と寸法ｒ２との寸法の差を寸法ｙ１とする。
【００２７】
次に、切削タップ１００を製造する際におけるねじ部２０の形成方法について説明する。ねじ部２０は、まず、溝３０を形成し、その溝３０によって形成されたすくい面を研磨して切れ刃２０ａ（図１参照）を形成した後、完全山部２２のねじ溝形状に対応するねじ山が形成された研削砥石（図示せず）を用いた研削加工により形成される。
【００２８】
具体的には、まず、円柱形状の被加工物の外周面に研削砥石を押し当てつつ被加工物を軸Ｏ回りに回転させると共に、被加工物の先端側（図２右側）から食付き部２１が形成される寸法分だけ被加工物に対して研削砥石を軸Ｏ方向に沿って、完全山部２２が形成される側へ、リードが寸法Ｌとなるように相対移動させる。このとき、被加工物に形成されるねじ山の谷径が直径Ｒ１となるように研削砥石を押し当てる。
【００２９】
続いて、食付き部２１から完全山部２２へ移行する際に、被加工物に形成されるねじ山の谷径が直径Ｒ１から直径Ｒ２になるように研削砥石を被加工物から離間させつつ、谷底のリードが寸法Ｌよりもｘ１だけ大きくなるように軸Ｏ方向へ沿って完全山部２２が形成される側へ移動させる。これにより、第２食付き部２４のねじ山の頂からその第２食付き部２４に隣接する第１食付き部のねじ山の頂までのリードを寸法Ｌに設定することができる。
【００３０】
続いて、被加工物に形成されるねじ山の谷径が直径Ｒ２となるように研削砥石を押し当てつつ、被加工物に対して研削砥石を軸Ｏ方向に沿って、完全山部２２が形成される側へ、リードが寸法Ｌとなるように被加工物を移動させる。完全山部２２が形成される位置の終端まで研削砥石が移動した後、再び、研削砥石を被加工物の先端側から完全山部２２が形成される位置まで相対移動させつつ上記同様の切削加工を行い、これらの作業をねじ部２０のねじ山の高さが所望の寸法になるまで反復繰り返して行う。これにより、食付き部２１のねじ山及び完全山部２２が形成される。
【００３１】
次に、食付き部２１を構成する部分に形成されたねじ山の頂を山払い加工により切り取る。これにより、先端側に向かうに従って軸Ｏに向けて下降傾斜したテーパ状の食付き部２１が形成される。よって、食付き部２１は、まず、有効径がそれぞれ軸Ｏ方向に亘って同一寸法に設定されたねじ山を形成した後、そのねじ山の頂を切り取ることにより、ねじ山２３ａ〜２３ｃ，２４ａを形成することができるので、研削砥石を回転軸方向に沿って平行に移動させながら食付き部２１のねじ山を形成することができる。従って、被加工物に対する研削砥石の軸Ｏ方向への相対移動を行うと共に研削砥石を被加工物に対して接近させつつ、ねじ部２０のねじ山を切削加工する場合と比べて、切削加工時に被加工物の軸Ｏを支持するセンタ（図示せず）に研削砥石が接触してセンタが損傷することを防止できるので、切削タップ１００を製造する際の作業効率を向上させることができる。
【００３２】
ここで、図３を参照しつつ、ねじ部２０による切削加工過程について説明する。図３（ａ）は、食付き部２１及び完全山部２２のねじ山２３ａ〜２３ｃ，２４ａ，２２ａの軌跡を模式的に表した模式図であり、図３（ｂ）は、食付き部２１及び完全山部２２のねじ山２３ａ〜２３ｃ，２４ａ，２２ａによる切削部位２３ａ１〜２３ｃ１，２４ａ１，２２ａ１を模式的に表した模式図である。
【００３３】
図３（ａ）に示すように、被削物に設けた下穴にめねじを形成する際は、リード送りにより、食付き部２１及び完全山部２２のねじ山２３ａ〜２３ｃ，２４ａ，２２ａの切れ刃２０ａ（図１参照）により切削される切削部位２３ａ１〜２３ｃ１，２４ａ１，２２ａ１を累積していくことで、めねじのねじ山５０の一方のフランク５１及び他方のフランク５２が形成される。
【００３４】
しかし、切削タップ１００によるめねじ加工を行う際、溝３０の切り屑排出作用により、切り屑が切削タップ１００の進行方向に対して後ろ側（図３（ａ）左側）へ排出される。そのため、切り屑排出の反作用の力により、切削タップ１００が進行方向（図３（ａ）右方向）へ押し出される。よって、図３（ｂ）に示すように、切削タップ１００によるめねじ加工を行う際、切削タップ１００が正規の送り量よりも進みすぎ、切削部位２３ａ１〜２３ｃ１，２４ａ１，２２ａ１が切削タップ１００の進行方向側へ位置ずれする。その結果、第１食付き部２３の切れ刃２０ａにより切削されるめねじのねじ山５０の一方のフランク５１に段が付き、凹凸が形成される。
【００３５】
これに対し、図２に示すように、食付き部２１の有効径である直径Ｒ３（半径ｒ３）は、完全山部２２の有効径である直径Ｒ４（半径ｒ４）よりも小さく設定されているので、食付き部２１の切れ刃２０ａ（図１参照）より形成されためねじのフランクは、被削物に切削すべきめねじの両側のフランクよりも軸Ｏ側に位置する。また、食付き部２１および完全山部２２の山頂が同一のリードに設定されているので、食付き部２１から完全山部２２へ移行する際に、食付き部２１の切れ刃２０ａにより切削されためねじの一方のフランク全体および他方のフランク全体を完全山部２２の切れ刃２０ａで切削することができる。
【００３６】
従って、図３（ｂ）に示すように、食付き部２１の切れ刃２０ａ（図１参照）により切削されためねじのねじ山５０の一方のフランク５１に段が付き、凹凸が形成された場合であっても、完全山部２２の切れ刃２０ａにより、食付き部２１の切れ刃２０ａにより切削されためねじのねじ山５０の一方のフランク５１を切削することができるので、めねじの一方のフランク５１の表面粗さを小さくすることができる。
【００３７】
また、食付き部２１にリード誤差が生じている場合、切削部位２３ａ１〜２３ｃ１，２４ａ１の位置ずれが生じ、その結果、めねじのねじ山５０の一方のフランク５１又は他方のフランク５２の表面粗さが大きくなった場合でも、食付き部２１の切れ刃２０ａに切削されためねじのねじ山５０の一方のフランク５１及び他方のフランク５２を、完全山部２２の切れ刃２０ａで切削することができる。よって、めねじの両側のフランクの表面粗さを小さくすることができる。
【００３８】
なお、発明者が従来の切削タップ５００（Ｍ１０×１．５、ねじれ角３５度、フランク角３０°、図５参照）により切削されためねじのフランクの表面粗さを測定したところ、Ｒｚ＝５．５〜８．９μｍであった。これに対し、本発明の切削タップ１００（Ｍ１０×１．５、ねじれ角３５度、フランク角３０°、径方向の寸法差ｙ＝０．０３４ｍｍ、図２参照）により切削されためねじのフランクの表面粗さを測定したところ、Ｒｚ＝３．８〜４．８μｍであった。よって、本発明の切削タップ１００を用いることにより、めねじの表面粗さを小さくできることが明らかになった。
【００３９】
なお、切削タップ１００による切削加工を行う際、食付き部２１の切れ刃２０ａの軌跡と完全山部２２の切れ刃２０ａの軌跡との寸法差ｘ２（図２参照）を利用して、フランクの表面粗さＲｚを小さくできる。Ｒｚは経験上、５〜１０μｍであるから、ねじ部２０のねじ山がフランク角αのとき、寸法ｙ１を、５／ｔａｎα〜１０／ｔａｎα（μｍ）に設定することで、切削タップ１００のリード送りの誤差により生じためねじの一方のフランク５１及び他方のフランク５２の凹凸を、第２食付き部２１で確実に平坦に仕上げることができる。寸法ｘ１はめねじのリードおよび寸法ｙ１により下記式により計算される。
ｘ１＝（Ｌ２＋ｙ１２）１／２−Ｌ
但し、めねじのリードをＬとする。
【００４０】
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
【００４１】
例えば、本発明に関し、実施の形態をスパイラルタップに用いる場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、本発明をポイントタップ又はハンドタップに用いてもよい。ここで、ポイントタップの場合では、切り屑が進行方向へ排出されるので、切り屑排出の反作用により、ポイントタップの送り量が遅れることがある。このとき、切削部位がポイントタップの深刻方向に対して後側へ位置ずれし、その結果、めねじのフランクの表面粗さが大きくなる。しかし、食付き部２１の切れ刃２０ａの外径が完全山部２２の切れ刃２０ａの外径よりも小さいので、食付き部２１の切れ刃２０ａによるめねじのフランクの切削加工において、めねじのフランクの表面粗さが大きくなった場合でも、完全山部２２の切れ刃２０ａにより、めねじのフランクの表面粗さを小さくすることができる。
【００４２】
さらに、上記実施の形態では、ねじ部２０が一条ねじで形成されている場合を説明したが、２条ねじ又は３条ねじで形成されていてもよい。
【００４３】
また、上記実施の形態では、切削タップ１００の製造時において、食付き部２１から完全山部２２へ移行する際に、谷底のリードが寸法Ｌよりもｘ１だけ大きくなるように軸Ｏ方向へ沿って完全山部２２が形成される側へ移動させることにより、第２食付き部２４のねじ山の頂からその第２食付き部２４に隣接する第１食付き部のねじ山の頂までのリードを寸法Ｌに設定する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、切削タップ１００の製造時において、谷底がすべて同一リードに設定されたねじ部２０のねじ山を形成した後、第２食付き部２４のうち、めねじの切削加工時において、食付き部２１から完全山部２２へ移行する直前の切れ刃のねじ山の追い側フランクを研削砥石により研削し、追い側フランク２４ａ２のリードをめねじのリードよりも大きく設定してもよい。これにより、追い側フランク２４ａ２と溝３０との稜線に形成される切れ刃２０ａ（図１参照）により形成されためねじのフランクが、被削物に切削すべきめねじの両側のフランクよりも軸Ｏ側に位置するので、めねじの切削加工時において、食付き部から完全山部へ移行する際に、食付き部の切れ刃により切削されためねじの一方のフランク全体および他方のフランク全体を完全山部の切れ刃で切削することができ、その結果、めねじの両側のフランクの表面粗さを小さくできる。なお、食付き部２１から完全山部２２へ移行する直前の切れ刃のねじ山の追い側フランクの研削量は、その追い側フランクに対して垂直方向へ略１０μｍが望ましい。
【００４４】
ここで、第２食付き部２４のうち、めねじの切削加工時において、食付き部２１から完全山部２２へ移行する直前の切れ刃のねじ山とは、切削タップ１００の回転方向において、完全山部２２の最初のねじ山（最も工具本体１０の先端側に位置する完全山部２２のねじ山）と溝３０を介して隣接する第２食付き部２４の最後のねじ山（最も工具本体１０の後端側に位置する第２食付き部２４のねじ山）を指す。この場合、少なくとも食付き部２１から完全山部２２へ移行する直前の切れ刃のねじ山の追い側フランクのリードが大きく設定されていればよい。
【００４５】
さらに、上記実施の形態では、食付き部２１のねじ山のとがり三角形が完全山部２２のねじ山のとがり三角形と同一形状であると共に、食付き部２１が、有効径が完全山部２２よりも小さく設定されている場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、食付き部２１の有効径が完全山部２２の有効径よりも小さく設定されていれば、食付き部２１の切れ刃により形成されためねじのフランクが、被削物に切削すべきめねじの両側のフランクよりも軸心側に位置するので、食付き部２１のねじ山のとがり三角形が完全山部２２のねじ山のとがり三角形と異なる形状であってもよい。また、食付き部２１のねじ山のとがり三角形が完全山部２２のねじ山のとがり三角形と同一形状であると共に完全山部２２のねじ山のとがり三角形よりも軸心側に位置していれば、食付き部２１の切れ刃により形成されためねじのフランクは、被削物に切削すべきめねじの両側のフランクよりも軸心側に位置するので、食付き部２１の有効径の寸法と完全山部２２の有効径の寸法との関係は問わない。
【００４６】
また、上記実施の形態では、食付き部２１のねじ山２３ａ〜２３ｃ，２４ａの頂に山払い加工が施された不完全ねじである場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、食付き部２１のねじ山２３ａ〜２３ｃ，２４ａが完全ねじであってもよい。この場合は、工具本体１０の先端に向かうにつれて、食付き部２１のねじ山全体が縮径されるので、被削物の下穴の内側に食い付いて切削しながらねじ部２０を案内できる。
【００４７】
上記実施の形態では、ねじ部２０の各ねじ山が三角ねじである場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、ねじ部２０の各ねじ山が台形ねじ、のこ歯ねじ又は丸ねじであってもよい。また、各ねじ山には、切れ刃２０ａからヒールに向かうに従って外径が小さくなる逃げを設けてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１００，５００ 切削タップ
１０ 工具本体
２０，５２０ ねじ部
２０ａ 切れ刃
２１，５２１ 食付き部
２２，５２２ 完全山部
２４ 第２食付き部（食付き部と完全山部とを連絡するねじ山）
２４ａ２ 追い側フランク
３０ 溝
５０ めねじのねじ山
Ｏ 軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削タップに関し、特に、被削物に形成されるめねじのフランクの表面粗さを小さくできる切削タップに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
被削物に設けた下穴にめねじを形成する際に用いる切削工具として、食付き部と完全山部とを備える切削タップが一般に知られている。
【０００３】
ここで図４を参照して、従来の切削タップ５００について説明する。図４（ａ）は、従来の切削タップ５００におけるねじ部５２０を模式的に表した模式図であり、図４（ｂ）は、食付き部５２１及び完全山部５２２のねじ山５２１ａ〜５２１ｄ，５２２ａの軌跡を模式的に表した模式図であり、図４（ｃ）は、食付き部５２１及び完全山部５２２のねじ山５２１ａ〜５２１ｄ，５２２ａによる切削部位５２１ａ１〜５２１ｄ１，５２２ａ１を模式的に表した模式図である。
【０００４】
図４（ａ）に示すように、切削タップ５００は、食付き部５２１および完全山部５２２を有するねじ部５２０と、切り屑が排出される溝（図示せず）と、その溝に沿ってねじ部５２０に形成される切れ刃（図示せず）とを備えている。食付き部５２１は、完全山部５２２と同一のリードのねじ山５２１ａ〜５２１ｄを形成した後、ねじ山５２１ａ〜５２１ｄの頂に山払い加工が施され、先端側へ向かうに従って軸心へ向けて下降傾斜して形成されている。これにより、切削タップ５００の先端側（図４（ａ）右側）の切削トルクを軽減させることができるので、被削物に対する切削タップ５００の食付きをよくすることができる。
【０００５】
図４（ｂ）に示すように、切削タップ５００によるめねじ加工においては、リード送りにより、食付き部５２１及び完全山部５２２のねじ山５２１ａ〜５２１ｄ，５２２ａの切れ刃により切削される切削部位５２１ａ１〜５２１ｄ１，５２２ａを累積していくことで、被削物にめねじが形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公昭３７−１３８４８号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の切削タップ５００で被削物にめねじを形成する際、切削タップ５００のリード送りに誤差が生じる場合がある。例えば、切削タップ５００がねじれ溝を有するスパイラルタップの場合は、溝の切り屑排出作用により、切り屑が切削タップ５００の進行方向に対して後ろ側（図４（ｂ）左側）へ排出される。このとき、切り屑排出の反作用の力により、切削タップ５００が進行方向側（図４（ｂ）右側）へ押し出される。よって、図４（ｃ）に示すように、切削タップ５００によるめねじ加工を行う際、切削タップ５００の送り量が正規の送り量よりも進みすぎ、食付き部のねじ山５２１ａ〜５２１ｄ及び完全山部５２２のねじ山５２２ａの切り刃により切削される切削部位５２１ａ１〜５２１ｄ１，５２２ａ１が切削タップ５００の進行方向側へ位置ずれする。その結果、被削物に形成されるめねじのねじ山の一方のフランク５５１に段が付き、凹凸が形成される。
【０００８】
さらに、切削タップ５００を製造する際、食付き部５２１にリード誤差が生じている場合は、リード誤差の寸法分だけ、食付き部５２１のねじ山５２１ａ〜５２１ｄ及び完全山部５２２のねじ山５２２ａの切れ刃により切削される切削部位５２１ａ１〜５２１ｄ１，５２２ａ１が同様に位置ずれする。
【０００９】
以上のように、従来は、被削物に形成されるめねじのねじ山５５０の一方のフランク５５１又は他方のフランク５５２に段が付き、凹凸が形成されて表面粗さが大きくなるという問題点があった。
【００１０】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、被削物に形成されるめねじのフランクの表面粗さを小さくできる切削タップを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の切削タップによれば、食付き部は、有効径がそれぞれ完全山部よりも小さく設定されるので、食付き部の切れ刃により形成されためねじのフランクは、被削物に切削すべきめねじの両側のフランクよりも軸心側に位置する。また、食付き部と完全山部とを連絡する谷底のリードがめねじのリードより大きく設定されることによりねじ部のねじ山の山頂がすべて同一のリードに設定されるので、食付き部から完全山部へ移行する際に、食付き部の切れ刃により切削されためねじの一方のフランク全体および他方のフランク全体を完全山部の切れ刃で切削することができる。よって、切削タップの食付き部にピッチ誤差が生じている場合、または、切削タップの送り量が正規の送り量よりも進みすぎ又は遅れている場合に、食付き部の切れ刃により被削物に形成されためねじの一方のフランク又は他方のフランクの表面粗さが大きくなったとしても、一方のフランク及び他方のフランクを平坦に仕上げることができる。従って、めねじの両側のフランクの表面粗さを小さくできるという効果がある。
【００１２】
請求項２記載の切削タップによれば、食付き部は、ねじ山のとがり三角形が完全山部と同一形状に形成されると共に完全山部よりも軸心側に位置しているので、食付き部の切れ刃により形成されためねじのフランクは、被削物に切削すべきめねじの両側のフランクよりも軸心側に位置する。また、食付き部と完全山部とを連絡する谷底のリードがめねじのリードより大きく設定されることによりねじ部のねじ山の山頂がすべて同一のリードに設定されるので、請求項１記載の切削タップと同様に、めねじの両側のフランクの表面粗さを小さくできるという効果がある。
【００１３】
請求項３記載の切削タップによれば、食付き部は、有効径がそれぞれ完全山部よりも小さく設定されるので、食付き部の切れ刃により形成されためねじのフランクは、被削物に切削すべきめねじの両側のフランクよりも軸心側に位置する。また、ねじ部は、谷底がすべて同一のリードに設定されたねじ山を形成した後、食付き部と完全山部とを連絡するねじ山のうち、少なくとも食付き部から完全山部へ移行する直前の切れ刃のねじ山に形成される追い側フランクを研削することで、追い側フランクのリードがめねじのリードよりも大きく設定されるので、食付き部から完全山部へ移行する際に、食付き部の切れ刃により切削されためねじの一方のフランク全体および他方のフランク全体を完全山部の切れ刃で切削することができる。よって、請求項１記載の切削タップと同様に、めねじの両側のフランクの表面粗さを小さくできるという効果がある。
【００１４】
請求項４記載の切削タップによれば、食付き部は、ねじ山のとがり三角形が完全山部と同一形状に形成されると共に完全山部よりも軸心側に位置しているので、食付き部の切れ刃により形成されためねじのフランクは、被削物に切削すべきめねじの両側のフランクよりも軸心側に位置する。また、ねじ部は、谷底がすべての同一のリードに設定されたねじ山を形成した後、食付き部と完全山部とを連絡するねじ山のうち、少なくとも食付き部から完全山部へ移行する直前の切れ刃のねじ山に形成される追い側フランクを研削することで、追い側フランクのリードがめねじのリードよりも大きく設定されるので、食付き部から完全山部へ移行する際に、食付き部の切れ刃により切削されためねじの一方のフランク全体および他方のフランク全体を完全山部の切れ刃で切削することができる。よって、請求項１記載の切削タップと同様に、めねじの両側のフランクの表面粗さを小さくできるという効果がある。
【００１５】
請求項５記載の切削タップは、請求項１から４のいずれかに記載の切削タップの奏する効果に加え、食付き部は、各ねじ山の有効径が軸方向に亘って同一寸法に設定されると共にねじ山の頂が切り取られ、工具本体の先端へ向かうに従って軸心に向けて下降傾斜して形成されているので、切削タップの先端側の切削トルクを小さくすることで、被削物に対する切削タップの食付きをよくすることができるという効果がある。
【００１６】
さらに、食付き部は、まず、有効径が同一であるねじ山を形成した後、そのねじ山の頂を切り取ることにより形成することができるので、研削砥石を回転軸方向に沿って平行に移動させながら食付き部を構成するねじ山を形成することができる。よって、被加工物に対する研削砥石の軸方向への相対移動を行うと共に、研削砥石を被加工物に対して接近させつつ、ねじ部のねじ山を切削加工する場合と比べて、切削加工時に被加工物の軸を支持するセンタに研削砥石が接触してセンタが損傷することを防止できるので、切削タップを製造する際の作業効率を向上させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施の形態における切削タップの正面図である。
【図２】切削タップの軸を含むねじ部の断面形状を模式的に表した模式図である。
【図３】（ａ）は、食付き部および完全山部のねじ山の軌跡を模式的に表した模式図であり、（ｂ）は、食付き部および完全山部のねじ山による切削部位を模式的に表した模式図である。
【図４】（ａ）は、従来の切削タップにおけるねじ部を模式的に表した模式図であり、（ｂ）は、食付き部および完全山部のねじ山の軌跡を模式的に表した模式図であり、（ｃ）は、食付き部および完全山部のねじ山による切削部位を模式的に表した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の好ましい実施形態について、添付図面を参照して説明する。まず、図１から図３を参照して、切削タップ１００の構成について説明する。図１は、一実施の形態における切削タップ１００の正面図である。図２は、切削タップ１００の軸Ｏを含むねじ部２０の断面形状を模式的に表した模式図である。なお、図２では、切削タップ１００により被削物に形成されるめねじのねじ山５０（図４（ｂ）参照）の形状を破線で模式的に図示すると共に、面取りが施される前の食付き部２１のねじ山の形状を２点鎖線で模式的に図示している。
【００１９】
切削タップ１００は、ホルダ（図示せず）を介して加工機械（例えば、マシニングセンター）から伝達される回転力とねじのリードに合った送りとによって、被削物に設けられた下穴にめねじを形成する工具であり、図１に示すように、軸Ｏ回りに回転される工具本体１０と、その工具本体１０の先端側（図１右側）に設けられるねじ部２０と、工具本体１０の外周面に凹設される溝３０と備えたスパイラルタップである。
【００２０】
工具本体１０は、高速度工具鋼で構成され、軸Ｏを有する円柱状に形成されている。なお、工具本体１０は、高速度工具鋼に限られず、タングステンカーバイト（ＷＣ）を焼結した超硬合金から構成されてもよい。
【００２１】
ねじ部２０は、工具本体１０を介して加工機械から伝達される回転力によって回転しつつ切削加工を行うための部位であり、先端側に設けられる食付き部２１と、その食付き部２１に連設される完全山部２２とを備えている。また、ねじ部２０は、一条ねじで形成されており、食付き部２１及び完全山部２２のリードが寸法Ｌに設定されている（図２参照）。
【００２２】
溝３０は、切削加工時にねじ部２０によって生成される切り屑を排出するための部位であり、軸線に対して右にねじれた、いわゆる右ねじれ溝として形成されている。また、その溝３０に沿って切れ刃２０ａが形成されている。これにより、切削加工時に生成された切り屑は、溝３０の切り屑排出作用により、工具本体１０の後方側（図１左側）へ排出される。
【００２３】
図２に示すように、食付き部２１は、被削物の下穴に切削加工を施すことでめねじを切削するための部位であり、食付き部２１の各ねじ山２３ａ〜２３ｃ，２４ａの有効径が軸Ｏ方向に亘って同一寸法に設定されている。また、食付き部２１の各ねじ山２３ａ〜２３ｃ，２４ａの頂が切り取られると共に工具本体１０の先端へ向かうに従って軸Ｏに向けて下降傾斜して形成されている。これにより、切削タップ１００の先端側の切削トルクを小さくすることができるので、被削物に対する切削タップ１００の食付きをよくすることができる。また、食付き部２１は、先端側から後端側に向けて形成される第１食付き部２３と、その第１食付き部２３及び完全山部２２に隣接する第２食付き部２４とを備えている。
【００２４】
第１食付き部２３は、被削物にめねじを形成する際に、被削物に対して切削タップ１００の食付きをよくするための部位であり、ねじ山のとがり三角形が被削物に形成されるめねじのねじ山５０（図４（ｂ）参照）のとがり三角形と略同一形状に形成されている。また、第１食付き部２３を構成する各ねじ山２３ａ〜２３ｃのリードが寸法Ｌに設定されると共に谷径が直径Ｒ１、第１食付き部２３の有効径が直径Ｒ３に設定されている。なお、直径Ｒ１で形成される仮想的な円筒の半径を寸法ｒ１、直径Ｒ３の半径をｒ３とする。
【００２５】
第２食付き部２４は、食付き部２１と完全山部２２とを連絡する部分であり、第１食付き部２３側の谷径が直径Ｒ１に設定されると共に、完全山部２２側の谷径が直径Ｒ１よりも大きく設定されている。
【００２６】
完全山部２２は、被削物へのめねじ切削過程において、主に、めねじのフランクの仕上げとガイド又は自己案内性とを向上させる部位であり、ねじ山が被削物に形成されるめねじのねじ山５０（図４（ｂ）参照）のとがり三角形と略同一形状に形成されている。また、完全山部２２は、リードが寸法Ｌに設定されると共に、谷径が直径Ｒ１よりも寸法が大きい直径Ｒ２、完全山部２２の有効径が直径Ｒ３よりも寸法が大きい直径Ｒ４に設定されている。即ち、食付き部２１のねじ山のとがり三角形は、完全山部２２のねじ山のとがり三角形と同一形状であると共に、食付き部２１は、有効径が完全山部２２よりも小さく設定されている。なお、直径Ｒ２の寸法は、被削物に形成されるめねじの内径と同一寸法に設定される。また、直径Ｒ２で形成される仮想的な円筒の半径を寸法ｒ２、直径Ｒ４の半径をｒ４とし、寸法ｒ１と寸法ｒ２との寸法の差を寸法ｙ１とする。
【００２７】
次に、切削タップ１００を製造する際におけるねじ部２０の形成方法について説明する。ねじ部２０は、まず、溝３０を形成し、その溝３０によって形成されたすくい面を研磨して切れ刃２０ａ（図１参照）を形成した後、完全山部２２のねじ溝形状に対応するねじ山が形成された研削砥石（図示せず）を用いた研削加工により形成される。
【００２８】
具体的には、まず、円柱形状の被加工物の外周面に研削砥石を押し当てつつ被加工物を軸Ｏ回りに回転させると共に、被加工物の先端側（図２右側）から食付き部２１が形成される寸法分だけ被加工物に対して研削砥石を軸Ｏ方向に沿って、完全山部２２が形成される側へ、リードが寸法Ｌとなるように相対移動させる。このとき、被加工物に形成されるねじ山の谷径が直径Ｒ１となるように研削砥石を押し当てる。
【００２９】
続いて、食付き部２１から完全山部２２へ移行する際に、被加工物に形成されるねじ山の谷径が直径Ｒ１から直径Ｒ２になるように研削砥石を被加工物から離間させつつ、谷底のリードが寸法Ｌよりもｘ１だけ大きくなるように軸Ｏ方向へ沿って完全山部２２が形成される側へ移動させる。これにより、第２食付き部２４のねじ山の頂からその第２食付き部２４に隣接する第１食付き部のねじ山の頂までのリードを寸法Ｌに設定することができる。
【００３０】
続いて、被加工物に形成されるねじ山の谷径が直径Ｒ２となるように研削砥石を押し当てつつ、被加工物に対して研削砥石を軸Ｏ方向に沿って、完全山部２２が形成される側へ、リードが寸法Ｌとなるように被加工物を移動させる。完全山部２２が形成される位置の終端まで研削砥石が移動した後、再び、研削砥石を被加工物の先端側から完全山部２２が形成される位置まで相対移動させつつ上記同様の切削加工を行い、これらの作業をねじ部２０のねじ山の高さが所望の寸法になるまで反復繰り返して行う。これにより、食付き部２１のねじ山及び完全山部２２が形成される。
【００３１】
次に、食付き部２１を構成する部分に形成されたねじ山の頂を山払い加工により切り取る。これにより、先端側に向かうに従って軸Ｏに向けて下降傾斜したテーパ状の食付き部２１が形成される。よって、食付き部２１は、まず、有効径がそれぞれ軸Ｏ方向に亘って同一寸法に設定されたねじ山を形成した後、そのねじ山の頂を切り取ることにより、ねじ山２３ａ〜２３ｃ，２４ａを形成することができるので、研削砥石を回転軸方向に沿って平行に移動させながら食付き部２１のねじ山を形成することができる。従って、被加工物に対する研削砥石の軸Ｏ方向への相対移動を行うと共に研削砥石を被加工物に対して接近させつつ、ねじ部２０のねじ山を切削加工する場合と比べて、切削加工時に被加工物の軸Ｏを支持するセンタ（図示せず）に研削砥石が接触してセンタが損傷することを防止できるので、切削タップ１００を製造する際の作業効率を向上させることができる。
【００３２】
ここで、図３を参照しつつ、ねじ部２０による切削加工過程について説明する。図３（ａ）は、食付き部２１及び完全山部２２のねじ山２３ａ〜２３ｃ，２４ａ，２２ａの軌跡を模式的に表した模式図であり、図３（ｂ）は、食付き部２１及び完全山部２２のねじ山２３ａ〜２３ｃ，２４ａ，２２ａによる切削部位２３ａ１〜２３ｃ１，２４ａ１，２２ａ１を模式的に表した模式図である。
【００３３】
図３（ａ）に示すように、被削物に設けた下穴にめねじを形成する際は、リード送りにより、食付き部２１及び完全山部２２のねじ山２３ａ〜２３ｃ，２４ａ，２２ａの切れ刃２０ａ（図１参照）により切削される切削部位２３ａ１〜２３ｃ１，２４ａ１，２２ａ１を累積していくことで、めねじのねじ山５０の一方のフランク５１及び他方のフランク５２が形成される。
【００３４】
しかし、切削タップ１００によるめねじ加工を行う際、溝３０の切り屑排出作用により、切り屑が切削タップ１００の進行方向に対して後ろ側（図３（ａ）左側）へ排出される。そのため、切り屑排出の反作用の力により、切削タップ１００が進行方向（図３（ａ）右方向）へ押し出される。よって、図３（ｂ）に示すように、切削タップ１００によるめねじ加工を行う際、切削タップ１００が正規の送り量よりも進みすぎ、切削部位２３ａ１〜２３ｃ１，２４ａ１，２２ａ１が切削タップ１００の進行方向側へ位置ずれする。その結果、第１食付き部２３の切れ刃２０ａにより切削されるめねじのねじ山５０の一方のフランク５１に段が付き、凹凸が形成される。
【００３５】
これに対し、図２に示すように、食付き部２１の有効径である直径Ｒ３（半径ｒ３）は、完全山部２２の有効径である直径Ｒ４（半径ｒ４）よりも小さく設定されているので、食付き部２１の切れ刃２０ａ（図１参照）より形成されためねじのフランクは、被削物に切削すべきめねじの両側のフランクよりも軸Ｏ側に位置する。また、食付き部２１および完全山部２２の山頂が同一のリードに設定されているので、食付き部２１から完全山部２２へ移行する際に、食付き部２１の切れ刃２０ａにより切削されためねじの一方のフランク全体および他方のフランク全体を完全山部２２の切れ刃２０ａで切削することができる。
【００３６】
従って、図３（ｂ）に示すように、食付き部２１の切れ刃２０ａ（図１参照）により切削されためねじのねじ山５０の一方のフランク５１に段が付き、凹凸が形成された場合であっても、完全山部２２の切れ刃２０ａにより、食付き部２１の切れ刃２０ａにより切削されためねじのねじ山５０の一方のフランク５１を切削することができるので、めねじの一方のフランク５１の表面粗さを小さくすることができる。
【００３７】
また、食付き部２１にリード誤差が生じている場合、切削部位２３ａ１〜２３ｃ１，２４ａ１の位置ずれが生じ、その結果、めねじのねじ山５０の一方のフランク５１又は他方のフランク５２の表面粗さが大きくなった場合でも、食付き部２１の切れ刃２０ａに切削されためねじのねじ山５０の一方のフランク５１及び他方のフランク５２を、完全山部２２の切れ刃２０ａで切削することができる。よって、めねじの両側のフランクの表面粗さを小さくすることができる。
【００３８】
なお、発明者が従来の切削タップ５００（Ｍ１０×１．５、ねじれ角３５度、フランク角３０°、図５参照）により切削されためねじのフランクの表面粗さを測定したところ、Ｒｚ＝５．５〜８．９μｍであった。これに対し、本発明の切削タップ１００（Ｍ１０×１．５、ねじれ角３５度、フランク角３０°、径方向の寸法差ｙ＝０．０３４ｍｍ、図２参照）により切削されためねじのフランクの表面粗さを測定したところ、Ｒｚ＝３．８〜４．８μｍであった。よって、本発明の切削タップ１００を用いることにより、めねじの表面粗さを小さくできることが明らかになった。
【００３９】
なお、切削タップ１００による切削加工を行う際、食付き部２１の切れ刃２０ａの軌跡と完全山部２２の切れ刃２０ａの軌跡との寸法差ｘ２（図２参照）を利用して、フランクの表面粗さＲｚを小さくできる。Ｒｚは経験上、５〜１０μｍであるから、ねじ部２０のねじ山がフランク角αのとき、寸法ｙ１を、５／ｔａｎα〜１０／ｔａｎα（μｍ）に設定することで、切削タップ１００のリード送りの誤差により生じためねじの一方のフランク５１及び他方のフランク５２の凹凸を、第２食付き部２１で確実に平坦に仕上げることができる。寸法ｘ１はめねじのリードおよび寸法ｙ１により下記式により計算される。
ｘ１＝（Ｌ２＋ｙ１２）１／２−Ｌ
但し、めねじのリードをＬとする。
【００４０】
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
【００４１】
例えば、本発明に関し、実施の形態をスパイラルタップに用いる場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、本発明をポイントタップ又はハンドタップに用いてもよい。ここで、ポイントタップの場合では、切り屑が進行方向へ排出されるので、切り屑排出の反作用により、ポイントタップの送り量が遅れることがある。このとき、切削部位がポイントタップの深刻方向に対して後側へ位置ずれし、その結果、めねじのフランクの表面粗さが大きくなる。しかし、食付き部２１の切れ刃２０ａの外径が完全山部２２の切れ刃２０ａの外径よりも小さいので、食付き部２１の切れ刃２０ａによるめねじのフランクの切削加工において、めねじのフランクの表面粗さが大きくなった場合でも、完全山部２２の切れ刃２０ａにより、めねじのフランクの表面粗さを小さくすることができる。
【００４２】
さらに、上記実施の形態では、ねじ部２０が一条ねじで形成されている場合を説明したが、２条ねじ又は３条ねじで形成されていてもよい。
【００４３】
また、上記実施の形態では、切削タップ１００の製造時において、食付き部２１から完全山部２２へ移行する際に、谷底のリードが寸法Ｌよりもｘ１だけ大きくなるように軸Ｏ方向へ沿って完全山部２２が形成される側へ移動させることにより、第２食付き部２４のねじ山の頂からその第２食付き部２４に隣接する第１食付き部のねじ山の頂までのリードを寸法Ｌに設定する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、切削タップ１００の製造時において、谷底がすべて同一リードに設定されたねじ部２０のねじ山を形成した後、第２食付き部２４のうち、めねじの切削加工時において、食付き部２１から完全山部２２へ移行する直前の切れ刃のねじ山の追い側フランクを研削砥石により研削し、追い側フランク２４ａ２のリードをめねじのリードよりも大きく設定してもよい。これにより、追い側フランク２４ａ２と溝３０との稜線に形成される切れ刃２０ａ（図１参照）により形成されためねじのフランクが、被削物に切削すべきめねじの両側のフランクよりも軸Ｏ側に位置するので、めねじの切削加工時において、食付き部から完全山部へ移行する際に、食付き部の切れ刃により切削されためねじの一方のフランク全体および他方のフランク全体を完全山部の切れ刃で切削することができ、その結果、めねじの両側のフランクの表面粗さを小さくできる。なお、食付き部２１から完全山部２２へ移行する直前の切れ刃のねじ山の追い側フランクの研削量は、その追い側フランクに対して垂直方向へ略１０μｍが望ましい。
【００４４】
ここで、第２食付き部２４のうち、めねじの切削加工時において、食付き部２１から完全山部２２へ移行する直前の切れ刃のねじ山とは、切削タップ１００の回転方向において、完全山部２２の最初のねじ山（最も工具本体１０の先端側に位置する完全山部２２のねじ山）と溝３０を介して隣接する第２食付き部２４の最後のねじ山（最も工具本体１０の後端側に位置する第２食付き部２４のねじ山）を指す。この場合、少なくとも食付き部２１から完全山部２２へ移行する直前の切れ刃のねじ山の追い側フランクのリードが大きく設定されていればよい。
【００４５】
さらに、上記実施の形態では、食付き部２１のねじ山のとがり三角形が完全山部２２のねじ山のとがり三角形と同一形状であると共に、食付き部２１が、有効径が完全山部２２よりも小さく設定されている場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、食付き部２１の有効径が完全山部２２の有効径よりも小さく設定されていれば、食付き部２１の切れ刃により形成されためねじのフランクが、被削物に切削すべきめねじの両側のフランクよりも軸心側に位置するので、食付き部２１のねじ山のとがり三角形が完全山部２２のねじ山のとがり三角形と異なる形状であってもよい。また、食付き部２１のねじ山のとがり三角形が完全山部２２のねじ山のとがり三角形と同一形状であると共に完全山部２２のねじ山のとがり三角形よりも軸心側に位置していれば、食付き部２１の切れ刃により形成されためねじのフランクは、被削物に切削すべきめねじの両側のフランクよりも軸心側に位置するので、食付き部２１の有効径の寸法と完全山部２２の有効径の寸法との関係は問わない。
【００４６】
また、上記実施の形態では、食付き部２１のねじ山２３ａ〜２３ｃ，２４ａの頂に山払い加工が施された不完全ねじである場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、食付き部２１のねじ山２３ａ〜２３ｃ，２４ａが完全ねじであってもよい。この場合は、工具本体１０の先端に向かうにつれて、食付き部２１のねじ山全体が縮径されるので、被削物の下穴の内側に食い付いて切削しながらねじ部２０を案内できる。
【００４７】
上記実施の形態では、ねじ部２０の各ねじ山が三角ねじである場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、ねじ部２０の各ねじ山が台形ねじ、のこ歯ねじ又は丸ねじであってもよい。また、各ねじ山には、切れ刃２０ａからヒールに向かうに従って外径が小さくなる逃げを設けてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１００，５００ 切削タップ
１０ 工具本体
２０，５２０ ねじ部
２０ａ 切れ刃
２１，５２１ 食付き部
２２，５２２ 完全山部
２４ 第２食付き部（食付き部と完全山部とを連絡するねじ山）
２４ａ２ 追い側フランク
３０ 溝
５０ めねじのねじ山
Ｏ 軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸回りに回転される工具本体と、その工具本体の先端側に設けられる食付き部およびその食付き部に連設される完全山部を有するねじ部と、そのねじ部の外周面に凹設される溝と、その溝に沿って前記ねじ部に形成される切れ刃とを備え、めねじを形成する切削タップにおいて、
前記食付き部は、有効径がそれぞれ前記完全山部よりも小さく設定され、
前記食付き部と前記完全山部とを連絡する谷底のリードが前記めねじのリードより大きく設定されることにより、前記ねじ部のねじ山の山頂がすべて同一のリードに設定されることを特徴とする切削タップ。
【請求項２】
軸回りに回転される工具本体と、その工具本体の先端側に設けられる食付き部およびその食付き部に連設される完全山部を有するねじ部と、そのねじ部の外周面に凹設される溝と、その溝に沿って前記ねじ部に形成される切れ刃とを備え、めねじを形成する切削タップにおいて、
前記食付き部は、ねじ山のとがり三角形が前記完全山部と同一形状に形成されると共に前記完全山部よりも軸心側に位置し、
前記食付き部と前記完全山部とを連絡する谷底のリードが前記めねじのリードより大きく設定されることにより、前記ねじ部のねじ山の山頂がすべて同一のリードに設定されることを特徴とする切削タップ。
【請求項３】
軸回りに回転される工具本体と、その工具本体の先端側に設けられる食付き部およびその食付き部に連設される完全山部を有するねじ部と、そのねじ部の外周面に凹設される溝と、その溝に沿って前記ねじ部に形成される切れ刃とを備え、めねじを形成する切削タップにおいて、
前記食付き部は、有効径がそれぞれ前記完全山部よりも小さく設定され、
前記ねじ部は、谷底がすべて同一のリードに設定されたねじ山を形成した後、前記食付き部と前記完全山部とを連絡するねじ山のうち、少なくとも前記食付き部から前記完全山部へ移行する直前の切れ刃のねじ山に形成される追い側フランクを研削することで、前記追い側フランクのリードが前記めねじのリードよりも大きく設定されることを特徴とする切削タップ。
【請求項４】
軸回りに回転される工具本体と、その工具本体の先端側に設けられる食付き部およびその食付き部に連設される完全山部を有するねじ部と、そのねじ部の外周面に凹設される溝と、その溝に沿って前記ねじ部に形成される切れ刃とを備え、めねじを形成する切削タップにおいて、
前記食付き部は、ねじ山のとがり三角形が前記完全山部と同一形状に形成されると共に前記完全山部よりも軸心側に位置し、
前記ねじ部は、谷底がすべて同一のリードに設定されたねじ山を形成した後、前記食付き部と前記完全山部とを連絡するねじ山のうち、少なくとも前記食付き部から前記完全山部へ移行する直前の切れ刃のねじ山に形成される追い側フランクを研削することで、前記追い側フランクのリードが前記めねじのリードよりも大きく設定されることを特徴とする切削タップ。
【請求項５】
前記食付き部は、各ねじ山の有効径が軸方向に亘って同一寸法に設定されると共にねじ山の頂が切り取られ、前記工具本体の先端へ向かうに従って軸心に向けて下降傾斜して形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の切削タップ。
【請求項１】
軸回りに回転される工具本体と、その工具本体の先端側に設けられる食付き部およびその食付き部に連設される完全山部を有するねじ部と、そのねじ部の外周面に凹設される溝と、その溝に沿って前記ねじ部に形成される切れ刃とを備え、めねじを形成する切削タップにおいて、
前記食付き部は、有効径がそれぞれ前記完全山部よりも小さく設定され、
前記食付き部と前記完全山部とを連絡する谷底のリードが前記めねじのリードより大きく設定されることにより、前記ねじ部のねじ山の山頂がすべて同一のリードに設定されることを特徴とする切削タップ。
【請求項２】
軸回りに回転される工具本体と、その工具本体の先端側に設けられる食付き部およびその食付き部に連設される完全山部を有するねじ部と、そのねじ部の外周面に凹設される溝と、その溝に沿って前記ねじ部に形成される切れ刃とを備え、めねじを形成する切削タップにおいて、
前記食付き部は、ねじ山のとがり三角形が前記完全山部と同一形状に形成されると共に前記完全山部よりも軸心側に位置し、
前記食付き部と前記完全山部とを連絡する谷底のリードが前記めねじのリードより大きく設定されることにより、前記ねじ部のねじ山の山頂がすべて同一のリードに設定されることを特徴とする切削タップ。
【請求項３】
軸回りに回転される工具本体と、その工具本体の先端側に設けられる食付き部およびその食付き部に連設される完全山部を有するねじ部と、そのねじ部の外周面に凹設される溝と、その溝に沿って前記ねじ部に形成される切れ刃とを備え、めねじを形成する切削タップにおいて、
前記食付き部は、有効径がそれぞれ前記完全山部よりも小さく設定され、
前記ねじ部は、谷底がすべて同一のリードに設定されたねじ山を形成した後、前記食付き部と前記完全山部とを連絡するねじ山のうち、少なくとも前記食付き部から前記完全山部へ移行する直前の切れ刃のねじ山に形成される追い側フランクを研削することで、前記追い側フランクのリードが前記めねじのリードよりも大きく設定されることを特徴とする切削タップ。
【請求項４】
軸回りに回転される工具本体と、その工具本体の先端側に設けられる食付き部およびその食付き部に連設される完全山部を有するねじ部と、そのねじ部の外周面に凹設される溝と、その溝に沿って前記ねじ部に形成される切れ刃とを備え、めねじを形成する切削タップにおいて、
前記食付き部は、ねじ山のとがり三角形が前記完全山部と同一形状に形成されると共に前記完全山部よりも軸心側に位置し、
前記ねじ部は、谷底がすべて同一のリードに設定されたねじ山を形成した後、前記食付き部と前記完全山部とを連絡するねじ山のうち、少なくとも前記食付き部から前記完全山部へ移行する直前の切れ刃のねじ山に形成される追い側フランクを研削することで、前記追い側フランクのリードが前記めねじのリードよりも大きく設定されることを特徴とする切削タップ。
【請求項５】
前記食付き部は、各ねじ山の有効径が軸方向に亘って同一寸法に設定されると共にねじ山の頂が切り取られ、前記工具本体の先端へ向かうに従って軸心に向けて下降傾斜して形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の切削タップ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−１６１５７９（Ｐ２０１１−１６１５７９Ａ）
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８２８７（Ｐ２０１０−２８２８７）
【出願日】平成２２年２月１１日（２０１０．２．１１）
【出願人】（０００１０３３６７）オーエスジー株式会社 (180)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１１日（２０１０．２．１１）
【出願人】（０００１０３３６７）オーエスジー株式会社 (180)
【Ｆターム（参考）】
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