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JP5755358B1 - Interchangeable threading tool - Google Patents

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JP5755358B1 JP2014117794A JP2014117794A JP5755358B1 JP 5755358 B1 JP5755358 B1 JP 5755358B1 JP 2014117794 A JP2014117794 A JP 2014117794A JP 2014117794 A JP2014117794 A JP 2014117794A JP 5755358 B1 JP5755358 B1 JP 5755358B1
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太三 渡邊
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泰行 渡部
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株式会社彌満和製作所
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Abstract

【課題】十分なトルク伝達性能や位置決め性能を備えつつ安価なねじ加工部交換式ねじ加工工具を提案する。【解決手段】本発明のねじ加工部交換式ねじ加工工具は、シャンク部14と、ねじ加工部12と、中間カラー13とを備え、連結構造Rは、シャンク部14の軸線Oに沿って延在する凸部15と凸部15に嵌め合わさる凹部16とで構成され、凸部15の外周面及びこれに対応する凹部16の内周面は、3つ以上の平面15a、16aと、平面15a、16a同士をつなぐとともにシャンク部14の軸線Oを中心とする円弧面15b、16bとを備え、円弧面15b、16bの中心角は、4?〜12?であることを特徴とする。【選択図】図1An inexpensive threading part exchangeable threading tool having sufficient torque transmission performance and positioning performance is proposed. A threading part replaceable threading tool according to the present invention includes a shank part, a threading part, and an intermediate collar, and a connecting structure extends along an axis of the shank part. It is comprised by the convex part 15 which exists and the recessed part 16 fitted to the convex part 15, and the outer peripheral surface of the convex part 15 and the internal peripheral surface of the recessed part 16 corresponding to this are three or more plane 15a, 16a, and plane 15a. , 16a and arc surfaces 15b, 16b centering on the axis O of the shank portion 14, and the center angles of the arc surfaces 15b, 16b are 4-12. [Selection] Figure 1

Description

本発明は、切削タップ及び盛り上げタップ等の、シャンク部とねじ加工部とを備えるねじ加工工具に関し、特に、ねじ加工部交換式のねじ加工工具に関するものである。   The present invention relates to a threading tool including a shank part and a threading part, such as a cutting tap and a rising tap, and more particularly to a threading part exchange type threading tool.

ねじ加工工具のねじ加工部は、工具の繰り返し使用に対して摩耗や欠損を生じにくい高速度工具鋼が一般的に使われている。高速度工具鋼は高価であるため、ねじ加工部の呼び径がφ20以上のサイズでは、製造原価に占める原材料費割合が高くなっていて、特に全長が長くなると、その割合が顕著になる。このため、シャンク部とねじ加工部とを分離できるようにすることで省資源及びコスト低減を図ることができる、ねじ加工部交換式ねじ加工工具が要求されている。   A high-speed tool steel that is less likely to be worn or chipped due to repeated use of the tool is generally used for the threaded portion of the threading tool. Since high-speed tool steel is expensive, when the nominal diameter of the threaded portion is φ20 or more, the raw material cost ratio in the manufacturing cost is high, and particularly when the total length is long, the ratio becomes remarkable. For this reason, there is a need for a threaded part replaceable threading tool that can save resources and reduce costs by allowing the shank part and the threaded part to be separated.

このようなシャンク部とねじ加工部に分離できるねじ加工工具の一つとして、下記の非特許文献1には、ストレート軸を介してシャンク部とねじ加工部との同心性を確保するとともにキーを介してトルクを伝達する構造とした、メートルねじ用シェルタップ(M50〜M200まで規定されている)が示されている。   As one of the threading tools that can be separated into such a shank part and a threaded part, the following Non-Patent Document 1 describes that a concentricity between the shank part and the threaded part is secured through a straight shaft and a key is used. A metric thread shell tap (specified in M50 to M200) is shown, which is configured to transmit torque through the connector.

また下記の特許文献1、2には、ねじ加工部とシャンク部とを分離できるようにするとともにねじ加工部の材質を超硬合金としたものが示されている。また特許文献3には、高速度工具鋼製のねじ加工部をテーパ部によってシャンク部に位置決めするようにしたものが示されている。   Further, Patent Documents 1 and 2 listed below show that the threaded portion and the shank portion can be separated and the threaded portion is made of cemented carbide. Patent Document 3 discloses a high-speed tool steel threaded portion that is positioned on a shank portion by a tapered portion.

日本工具工業会規格 TAS4117−1973 メートルねじ用シェルタップJapan Tool Manufacturers Association Standard TAS4117-1973 Metric Screw Shell Tap

特開2006−123120号公報JP 2006-123120 A 特開2006−123121号公報JP 2006-123121 A 特開2010−099794号公報JP 2010-099794 A

ところで前述のシェルタップは、シャンク部とねじ加工部とを嵌め合わせるストレート軸のはめあい公差が結合精度に大きく影響するため、シャンク部及びねじ加工部の熱処理変形の影響を除去し、はめあい精度を向上させるために、シャンク部の軸とねじ加工部の穴は共に、熱処理後に研削仕上げする必要がある。このため、加工工数が増える分、コストの増加につながっていた。   By the way, in the above-mentioned shell tap, since the fitting tolerance of the straight shaft that fits the shank part and the threaded part greatly affects the coupling accuracy, the effect of heat treatment deformation of the shank part and the threaded part is eliminated, and the fitting precision is improved. Therefore, both the shaft of the shank part and the hole of the threaded part must be ground after heat treatment. For this reason, the increase in processing man-hours led to an increase in cost.

また、サイズがM30以上になる切削タップでは4本溝が一般的であって、通常その4本溝の溝底径は、呼び寸法の43%〜48%程度になる。しかし、M30の場合には、4本溝の溝底径はφ12.9〜14.4mm程度になってしまうため、前述のシェルタップの構造では、シャンク部とねじ加工部とを結合する軸径やテノンキーの強度を十分に確保することが4本溝では困難になってしまう。このため発明者は、図9、図10に示すような、切れ刃20aと6本の溝20bを有するねじ加工部20を試作し、このねじ加工部20を、中間カラー21を介してシャンク部22に結合するようにしたねじ加工工具によってねじ穴を形成したところ、切り屑収納能力が不足してテノン部20cの部分から破損してしまう現象が認められた。   Further, in a cutting tap having a size of M30 or more, four grooves are common, and the groove bottom diameter of the four grooves is usually about 43% to 48% of the nominal dimension. However, in the case of M30, since the groove bottom diameter of the four grooves is about φ12.9 to 14.4 mm, in the above-described shell tap structure, the shaft diameter connecting the shank portion and the threaded portion is combined. In addition, it is difficult to secure sufficient strength of the tenon key with the four grooves. Therefore, the inventor made a trial production of a threaded portion 20 having a cutting edge 20a and six grooves 20b as shown in FIGS. 9 and 10, and this threaded portion 20 is connected to the shank portion via the intermediate collar 21. When a screw hole was formed by a screw machining tool adapted to be coupled to 22, a phenomenon that the chip storage capacity was insufficient and the tenon portion 20 c was damaged was observed.

一方、高速度工具鋼のものは、特許文献1、2のような超硬合金製のものよりも遥かに安価(高速度工具鋼は超硬合金の1割程度の価格になる)であるので、原材料費削減に見合う製造コストの削減が困難であった。また、高速度工具鋼製のねじ加工部をテーパ部によって位置決めするようにしたものでは、熱処理後の研削仕上げが必要になって加工工数の増加を招くため、コスト削減にも限界があった。   On the other hand, the high-speed tool steel is much cheaper than the one made of cemented carbide like Patent Documents 1 and 2 (the high-speed tool steel costs about 10% of the cemented carbide). It was difficult to reduce the manufacturing cost to meet the raw material cost reduction. Further, in the case where the threaded portion made of high-speed tool steel is positioned by the tapered portion, the grinding finish after the heat treatment is required, which causes an increase in the number of processing steps, and thus there is a limit to cost reduction.

それゆえ本発明は、ねじ加工部が寿命になっても、ねじ加工部を交換してシャンク部を再利用できるねじ加工部交換式ねじ加工工具を、十分なトルク伝達性能や位置決め性能を持たせつつ安価に提供することを目的とする。   Therefore, the present invention provides a threaded part replacement type threading tool that can replace the threaded part and reuse the shank part even when the threaded part has reached the end of its life, and has sufficient torque transmission performance and positioning performance. It aims at providing at low cost.

本発明は、シャンク部と、雌ねじを加工する切れ刃を有するねじ加工部と、該シャンク部との相互間及び該ねじ加工部との相互間に設けられる連結構造によって該シャンク部と該ねじ加工部とを分離可能に結合する中間カラーとを備え、
前記連結構造は、前記シャンク部の軸線に沿って延在する凸部と該凸部に嵌め合わさる凹部とで構成され、
前記凸部の外周面及びこれに対応する前記凹部の内周面は、3つ以上の平面と、該平面同士をつなぐとともに前記シャンク部の軸線を中心とする円弧面とを備え、
前記中間カラーの剛性は、前記シャンク部及び前記ねじ加工部の少なくとも一方の剛性よりも低い、ねじ加工部交換式ねじ加工工具である。
The present invention provides a shank portion, a threaded portion having a cutting edge for machining an internal thread, and a connecting structure provided between the shank portion and the threaded portion. An intermediate collar that detachably connects the parts,
The connection structure is composed of a convex portion extending along the axis of the shank portion and a concave portion fitted to the convex portion,
The inner peripheral surface of the outer peripheral surface and the concave portion corresponding thereto of the protrusions, Bei example three or more planes, and a circular arc surface centered on the axis of the shank portion with connecting flat faces,
The rigidity of the intermediate collar is a threaded part replaceable threading tool that is lower than the rigidity of at least one of the shank part and the threaded part .

前記平面は、4つ以上8つ以下であることが好ましい。   The number of the planes is preferably 4 or more and 8 or less.

前記ねじ加工部は、切削タップ又は盛り上げタップであることが好ましい。   The threaded portion is preferably a cutting tap or a raised tap.

前記ねじ加工部は、少なくとも前記切れ刃に表面処理を施すことが好ましい。   The threaded portion is preferably subjected to a surface treatment on at least the cutting edge.

前記ねじ加工部は、呼び径が20mm以上であることが好ましい。   The threaded portion preferably has a nominal diameter of 20 mm or more.

本発明のねじ加工部交換式ねじ加工工具は、シャンク部とねじ加工部とを中間カラーを介して結合するものであり、これらをつなぐ連結構造では、凸部の外周面及びこれに対応する凹部の内周面が、3つ以上の平面と、平面同士をつなぐとともにシャンク部の軸線を中心とする円弧面とで構成されるものであるので、この平面によって十分なトルク伝達を行うことができ、また、この円弧面によって十分な位置決め性能を得ることができ、更に、例えば材質や外径を適宜選択することによって、中間カラーの剛性が、シャンク部及びねじ加工部の少なくとも一方の剛性よりも低くなるようにする場合は、ねじ加工中の切り屑トラブルに起因する切削トルクの異常上昇が生じることがあっても、ねじ加工部が損傷する前に中間カラーを破損させることで、被削材の損傷を防ぐ機能を持たせることができる。 The threaded part replaceable threading tool of the present invention is to join the shank part and the threaded part via an intermediate collar, and in the connecting structure connecting them, the outer peripheral surface of the convex part and the concave part corresponding thereto the inner peripheral surface of the three or more planes, so are those composed of a circular arc surface centered on the axis of the shank portion with connecting plane between, it is possible to perform sufficient torque transmitted by the plane Moreover, sufficient positioning performance can be obtained by this circular arc surface , and further, for example, by appropriately selecting the material and the outer diameter, the rigidity of the intermediate collar is higher than the rigidity of at least one of the shank portion and the threaded portion. When lowering, the intermediate collar may be damaged before the threaded part is damaged, even if an abnormal increase in cutting torque may occur due to chip trouble during threading. It is, Ru can have a function of preventing damage to the workpiece.

よって、本発明によれば、シャンク部に対するねじ加工部の十分な振れ精度とトルク伝達性能が得られ、通常の一体型ねじ加工工具(タップ)と同等の使用ができ、ねじ加工部が損傷した場合には、ねじ加工部をシャンク部から分離し、新しいねじ加工部と交換することができる。また、これらの平面及び円弧面は比較的容易に加工することができるため、コストを低く抑えることができる。   Therefore, according to the present invention, sufficient runout accuracy and torque transmission performance of the threaded portion relative to the shank portion can be obtained, and it can be used in the same manner as a normal integrated threading tool (tap), and the threaded portion is damaged. In some cases, the threaded part can be separated from the shank part and replaced with a new threaded part. Moreover, since these planes and arcuate surfaces can be processed relatively easily, the cost can be kept low.

た、中間カラーとして安価な材質のものを用いることで、コストの削減を図ることができる。 Also, by using a inexpensive material as an intermediate color, it is possible to reduce the cost.

本発明に従うねじ加工部交換式ねじ加工工具の一実施形態(ねじ加工部交換式切削タップ)を組み立て状態で示す、正面図及び一部断面図である。It is a front view and a partial sectional view showing one embodiment (screw processing part exchange type cutting tap) of a screw processing part exchange type threading tool according to the present invention in an assembly state. 図1に示すねじ加工部交換式ねじ加工工具における分解図である。FIG. 2 is an exploded view of the threaded part exchange-type threading tool shown in FIG. 1. 図2に示すねじ加工部の正面図及び側面図である。FIG. 3 is a front view and a side view of the threaded portion shown in FIG. 2. 図2に示す中間カラーの断面図及び側面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view and a side view of the intermediate collar shown in FIG. 2. 図2に示すシャンク部の正面図及び側面図である。It is the front view and side view of a shank part which are shown in FIG. 図2に示す連結構造における凸部の側面図である。It is a side view of the convex part in the connection structure shown in FIG. 図1に示す連結構造における凹部の側面図である。It is a side view of the recessed part in the connection structure shown in FIG. 図6の凸部と図7の凹部とを嵌め合わせた際の、図6、図7のA部における部分拡大側面図である。FIG. 8 is a partially enlarged side view of part A in FIGS. 6 and 7 when the convex part in FIG. 6 and the concave part in FIG. 7 are fitted together. M30×3.5の6本溝シェルタップの分解図である。It is an exploded view of a 6-groove shell tap of M30 × 3.5. 図9に示す6本溝シェルタップを組み立て状態で示す正面図及び一部断面図である。It is the front view and partial sectional view which show the 6 groove shell tap shown in FIG. 9 in an assembly state.

以下、本発明に従うねじ加工部交換式ねじ加工工具の一実施形態であるねじ加工部交換式切削タップ(以下、単に「切削タップ」と称する場合もある)を、図面に基づき詳細に説明する。ここに、図1は、切削タップを組み立て状態で示す正面図及び一部断面図であり、図2は、図1に示す切削タップの分解図であり、図3は、図2に示すねじ加工部の正面図及び側面図であり、図4は、図2に示す中間カラーの断面図及び側面図であり、図5は、図2に示すシャンク部の正面図及び側面図であり、図6は、図2に示す連結構造における凸部の側面図であり、図7は、図2に示す連結構造における凹部の側面図であり、図8は、図6の凸部と図7の凹部とを嵌め合わせた際の、図6、図7のA部における部分拡大側面図である。なお、以下の説明において「先端側」とは、シャンク部に対してねじ加工部が位置する側であり、「後端側」とは、その逆側を示す。   Hereinafter, a threaded part replaceable cutting tap (hereinafter also simply referred to as a “cutting tap”), which is an embodiment of a threaded part replaceable threading tool according to the present invention, will be described in detail with reference to the drawings. 1 is a front view and a partial cross-sectional view showing the cutting tap in an assembled state, FIG. 2 is an exploded view of the cutting tap shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a screw machining shown in FIG. 4 is a cross-sectional view and a side view of the intermediate collar shown in FIG. 2, and FIG. 5 is a front view and a side view of the shank portion shown in FIG. FIG. 7 is a side view of a convex portion in the connection structure shown in FIG. 2, FIG. 7 is a side view of a concave portion in the connection structure shown in FIG. 2, and FIG. It is the elements on larger scale in the A section of FIG. 6, FIG. In the following description, the “front end side” is the side where the threaded portion is located with respect to the shank portion, and the “rear end side” indicates the opposite side.

図中、符号11は、本発明の一実施形態である切削タップを示す。切削タップ11は、図1及び図2に示すように、ねじ加工部12とシャンク部14とを備えている。本実施形態のねじ加工部12は、M30のハンドタップであり、右ねじを加工する切れ刃12aと、切り屑を収容する4本の溝12bとを有する。   In the figure, reference numeral 11 denotes a cutting tap that is an embodiment of the present invention. As shown in FIGS. 1 and 2, the cutting tap 11 includes a threaded portion 12 and a shank portion 14. The threaded portion 12 of the present embodiment is an M30 hand tap, and has a cutting edge 12a for machining a right-hand thread and four grooves 12b for accommodating chips.

ねじ加工部12とシャンク部14とは、中間カラー13を介して結合する。より詳細に説明すると、ねじ加工部12と中間カラー13との相互間、及び中間カラー13とシャンク部14との相互間には、シャンク部14の軸線Oに沿って延在する凸部15と、この凸部15に嵌め合わさる凹部16とで構成される、連結構造Rを設けている。本実施形態では、ねじ加工部12の後端側とシャンク部14の先端側に凸部15を設け、中間カラー13には、これを貫通する凹部16を設けている。なお、中間カラー13の凹部16は貫通していなくてもよい。また、ねじ加工部12やシャンク部14に凹部16を設けるとともに、中間カラー13に凸部15を設けるようにしてもよい。   The threaded portion 12 and the shank portion 14 are coupled via the intermediate collar 13. More specifically, between the threaded portion 12 and the intermediate collar 13 and between the intermediate collar 13 and the shank portion 14, the convex portion 15 extending along the axis O of the shank portion 14 and , A connecting structure R is provided which is constituted by a concave portion 16 fitted into the convex portion 15. In the present embodiment, a convex portion 15 is provided on the rear end side of the threaded portion 12 and the front end side of the shank portion 14, and the intermediate collar 13 is provided with a concave portion 16 penetrating therethrough. Note that the recess 16 of the intermediate collar 13 does not have to penetrate. Further, the concave portion 16 may be provided in the threaded portion 12 or the shank portion 14, and the convex portion 15 may be provided in the intermediate collar 13.

凸部15の外周面、及びこれに対応する凹部16の内周面は、3つ以上の平面と、この平面同士をつなぐとともにシャンク部14の軸線Oを中心とする円弧面とを備えたものである。本実施形態においては、6つの平面15a、16aを、軸線Oを中心として正六角柱状に配置し、隣り合う平面15a同士、及び平面16a同士を、軸線Oを中心とする円弧面15b、16bによってつないでいる。なお、平面15a、16aは、シャンク部14の直径の65%〜75%程度が二面幅寸法となるように設定しているので、凸部15と凹部16との許容トルクは、ねじ加工用切削タップに於ける切削トルクに対して約4倍以上になり、十分な強度が確保されている。また本実施形態においては、円弧面15bにおける外径Daの公差域クラスをg6、円弧面16bにおける外径Dbの公差域クラスをH7に設定することによって、ねじ加工部12とシャンク部14との位置決め精度を十分に確保している。 The outer peripheral surface, and an inner peripheral surface of the concave portion 16 corresponding to the convex portion 15, ash comprises three or more planes, and a circular arc surface centered on the axis O of the shank portion 14 along with connecting the plane between It is. In the present embodiment, the six planes 15a and 16a are arranged in a regular hexagonal column with the axis O as the center, and the adjacent planes 15a and the planes 16a are separated by the arcuate surfaces 15b and 16b with the axis O as the center. Connected. In addition, since the planes 15a and 16a are set so that about 65% to 75% of the diameter of the shank portion 14 has a two-sided width dimension, the allowable torque between the convex portion 15 and the concave portion 16 is for screw machining. The cutting torque at the cutting tap is about four times or more, and sufficient strength is secured. In the present embodiment, the tolerance zone class of the outer diameter Da on the arc surface 15b is set to g6, and the tolerance zone class of the outer diameter Db on the arc surface 16b is set to H7. Ensuring sufficient positioning accuracy.

また本実施形態において、凸部15は、図8に示すように平面15aと円弧面15bを直接つないでいるが、凹部16は、円弧面16bの両側に、円弧面16bに接するとともに円弧面16bの直径よりも小径になる小円弧面(逃げ)16cを備えている。これにより、平面15a、16aを介してトルクを伝達する際に生じる変形の影響が、円弧面15b、16bに及ばないようにしているので、繰り返し使用しても位置決め精度を維持することができる。また、円弧面15bと16bを平面にしても同様な効果を得ることができる。   Further, in the present embodiment, the convex portion 15 directly connects the flat surface 15a and the circular arc surface 15b as shown in FIG. 8, but the concave portion 16 is in contact with the circular arc surface 16b on both sides of the circular arc surface 16b and the circular arc surface 16b. Is provided with a small circular arc surface (relief) 16c having a diameter smaller than the diameter. Thereby, since the influence of the deformation | transformation which arises when transmitting torque via plane 15a, 16a does not reach circular arc surface 15b, 16b, positioning accuracy can be maintained even if it uses repeatedly. Further, the same effect can be obtained even if the arc surfaces 15b and 16b are flat.

本実施形態において、ねじ加工部12とシャンク部14に設けた凸部15は、平面15aについては熱処理前にフライス加工を行い、円弧面15bについては熱処理後に円筒研削仕上げを行って形成している。平面15aについては熱処理変形が見込まれることから、熱処理後の二面幅の仕上りを公差域クラスf9にすることが好ましいところ、熱処理変形量を考慮したフライス加工精度設定により十分にこの精度を確保することができる。また、上記加工方法によって円弧面15bにおける外径Daは、公差域クラスg6の精度が得られるので、加工に要するコストを抑えることができる。   In the present embodiment, the convex portions 15 provided on the threaded portion 12 and the shank portion 14 are formed by performing milling before the heat treatment on the flat surface 15a and performing cylindrical grinding after the heat treatment on the circular arc surface 15b. . Since the heat treatment deformation is expected for the flat surface 15a, it is preferable to set the finished width of the two faces after the heat treatment to the tolerance zone class f9, and this accuracy is sufficiently secured by setting the milling accuracy in consideration of the heat treatment deformation amount. be able to. Further, the outer diameter Da on the circular arc surface 15b can be obtained with the accuracy of the tolerance zone class g6 by the above processing method, so that the cost required for processing can be suppressed.

また、中間カラー13の凹部16は、エンドミル加工や研削加工で形成することも可能であるが、これらを用いる場合には円弧面16b付近を形成するにあたって工具径が小さいものを用いる必要があるため、加工精度の確保や加工コスト削減の点で難がある。これに対し、熱処理後にワイヤーカット放電加工機で凹部16を形成する場合は、円弧面16bにおける外径Dbも含め、凹部16の全周で公差域クラスH7を確保することができるため、中間カラー13を高精度で安価に形成することができる。   The recess 16 of the intermediate collar 13 can be formed by end milling or grinding. However, when these are used, it is necessary to use a tool having a small tool diameter when forming the vicinity of the arc surface 16b. There are difficulties in securing processing accuracy and reducing processing costs. On the other hand, when the recess 16 is formed by the wire cut electric discharge machine after the heat treatment, the tolerance zone class H7 can be secured on the entire circumference of the recess 16 including the outer diameter Db on the arc surface 16b. 13 can be formed with high accuracy and at low cost.

更に、図3に示すように本実施形態のねじ加工部12には、シャンク部14の軸線Oに沿って後端側から先端側に向けて延在するねじ穴12cが設けられている。また、図5に示すようにシャンク部14には、後端側の内径が先端側の内径よりも大きくなるボルト挿入孔14aが設けられている。そして、図2に示すようにねじ加工部12、中間カラー13、及びシャンク部14を組み合わせた後、シャンク部14の後端側からボルト挿入孔14aに結合ボルト17を挿入し、ねじ穴12cに対して締め込むことで、切削タップ11の組み立てが終了する。なお本実施形態では、切れ刃12aは右ねじを加工するものであるので、結合ボルト17も右ねじとすることによって、結合ボルト17の緩みを防止している。このため、切れ刃12aが左ねじを加工するものである場合は、結合ボルト17も左ねじとする。また、ねじ穴12cをシャンク部14に設け、ボルト挿入孔14aをねじ加工部12に設けるようにしてもよい。   Further, as shown in FIG. 3, the threaded portion 12 of the present embodiment is provided with a screw hole 12c extending from the rear end side toward the front end side along the axis O of the shank portion. Further, as shown in FIG. 5, the shank portion 14 is provided with a bolt insertion hole 14a in which the inner diameter on the rear end side is larger than the inner diameter on the front end side. Then, as shown in FIG. 2, after the threaded portion 12, the intermediate collar 13, and the shank portion 14 are combined, the coupling bolt 17 is inserted into the bolt insertion hole 14a from the rear end side of the shank portion 14, and the screw hole 12c is inserted. On the other hand, the assembly of the cutting tap 11 is completed. In this embodiment, since the cutting edge 12a processes a right-hand thread, the connecting bolt 17 is also a right-hand thread to prevent the connecting bolt 17 from loosening. For this reason, when the cutting edge 12a processes a left-hand thread, the coupling bolt 17 is also a left-hand thread. Further, the screw hole 12 c may be provided in the shank portion 14, and the bolt insertion hole 14 a may be provided in the screw machining portion 12.

本実施形態のねじ加工部12は高速度工具鋼によって形成しているが、中間カラー13及びシャンク部14は、SCMやSNCM等の機械構造用合金鋼等によって形成することができる。これにより、切削タップ11の材料コストを抑制することができる。また、中間カラー13の剛性を、ねじ加工部12の剛性よりも低くしているので、ねじ加工中の切り屑トラブルに起因する切削トルクの異常上昇が生じる場合にも、ねじ加工部12が損傷する前に中間カラー13を破損させることで、被削材の損傷を防ぐことができる。なお、中間カラー13の剛性をシャンク部14の剛性よりも低くする場合も、同様の効果を得ることができる。   The threaded portion 12 of the present embodiment is formed of high-speed tool steel, but the intermediate collar 13 and the shank portion 14 can be formed of alloy steel for machine structure such as SCM or SNCM. Thereby, the material cost of the cutting tap 11 can be suppressed. In addition, since the rigidity of the intermediate collar 13 is lower than the rigidity of the threaded portion 12, the threaded portion 12 may be damaged even if an abnormal increase in cutting torque due to chip trouble during threading occurs. By damaging the intermediate collar 13 before starting, damage to the work material can be prevented. The same effect can be obtained when the rigidity of the intermediate collar 13 is made lower than the rigidity of the shank portion 14.

本発明に従う切削タップ11を、表1に示す諸元で形成してその性能について調査を行った。なお、実施例1〜7の切削タップは、図1〜図8に示した構造であって、日本工業規格 JIS B 4430−1998 附属書「メートルねじ用ハンドタップ(J形)」、日本工具工業会規格 TAS4105−1970 「メートル並目ねじ用等径ハンドタップ」、日本工具工業会規格 TAS4106−1970 「メートル細目ねじ用等径ハンドタップ」に準拠して形成したものである。   The cutting tap 11 according to the present invention was formed with the specifications shown in Table 1, and the performance was investigated. In addition, the cutting tap of Examples 1-7 is the structure shown in FIGS. 1-8, Comprising: Japanese Industrial Standard JISB4430-1998 Annex "Hand tap for metric screw (J form)", Nippon Tool Industries It is formed in conformity with the association standard TAS4105- 1970 “equal diameter hand tap for metric coarse screw” and the Japan Tool Manufacturers Association standard TAS 4106-970 “equal diameter hand tap for metric fine screw”.

Figure 0005755358
Figure 0005755358

かくして得られた切削タップ(実施例1〜7)に対し、ねじ加工部の外径の振れを、シャンク部の軸心基準でそれぞれ求めた。また、正転時の切削トルクは、JIS規格S50C相当の鋼板に雌ねじ加工したときの加工トルクを示す。また、凸部の許容トルクは、シャンク部の熱処理後の引張強さが1200MPa程度になる鋼材を使用した場合の値である。なお、ねじ加工部は高速度工具鋼(熱処理後の引張強さは2000MPa以上になる)を使用しているため、ねじ加工部の凸部における許容トルクは、表1に示した凸部の許容トルクの値よりも大きくなる。   With respect to the cutting taps thus obtained (Examples 1 to 7), the deflection of the outer diameter of the threaded portion was determined on the basis of the shaft center of the shank portion. Moreover, the cutting torque at the time of normal rotation shows the processing torque when carrying out internal thread processing to the steel plate equivalent to JIS specification S50C. Moreover, the allowable torque of a convex part is a value at the time of using the steel materials from which the tensile strength after the heat processing of a shank part becomes about 1200 MPa. Since the threaded part is made of high-speed tool steel (tensile strength after heat treatment is 2000 MPa or more), the allowable torque at the convex part of the threaded part is that of the convex part shown in Table 1. It becomes larger than the torque value.

日本工業規格 JIS B 4430 −1998 附属書「メートルねじ用ハンドタップ(J形)」では、ねじ部外径の振れが40μm以下と規定されているが、表1に示したように、実施例1〜7は何れもこの規定を満足する。また、実施例1〜7における正転時の加工トルクに対し、凸部の許容トルクは何れも4倍以上になっている。そして雌ねじを加工後、凸部と凹部の状態を確認したところ、これらに変形等は認められず、また、ボルトの緩みも認められなかった。   In the Japanese Industrial Standard JIS B 4430-1998 Annex “Hand Tap for Metric Thread (J Type)”, the deflection of the outer diameter of the threaded portion is specified to be 40 μm or less, but as shown in Table 1, Example 1 ˜7 satisfies this rule. Further, the allowable torque of the convex portions is four times or more than the processing torque during normal rotation in Examples 1 to 7. And after processing the internal thread, when the state of the convex part and the concave part was confirmed, deformation or the like was not recognized in these, and loosening of the bolt was not recognized.

本発明に従うねじ加工部交換式ねじ加工工具は、前述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に従う範囲で種々の変更が可能である。例えば、前述の凸部や凹部は、6角柱状のものとしたが、3つの平面で構成した3角柱状のものや5つの平面で構成した5角柱状のものでもよい。なお、凸部及び凹部の加工性や許容トルクを確保する観点から、凸部及び凹部に設ける平面は、4つ以上8つ以下とすることが好ましい。また、ねじ加工部としては、前述のハンドタップの他、スパイラルタップ、スパイラルポイントタップ等の切削タップに限られず、盛り上げタップも適用することができる。   The threading part replaceable threading tool according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope according to the claims. For example, although the above-mentioned convex portions and concave portions are hexagonal prisms, they may be triangular prisms composed of three planes or pentagonal prisms composed of five planes. In addition, it is preferable that the plane provided in a convex part and a recessed part shall be 4 or more and 8 or less from a viewpoint of ensuring the workability and allowable torque of a convex part and a recessed part. In addition to the hand tap described above, the threaded portion is not limited to a cutting tap such as a spiral tap or a spiral point tap, and a raised tap can also be applied.

また、少なくとも切れ刃に酸化処理、窒化処理、TiNやTiCNなどのコーティングによる表面処理を行うことで、切削性能や耐久性の向上を図ることができる。   In addition, cutting performance and durability can be improved by performing at least oxidation treatment, nitriding treatment, and surface treatment with a coating such as TiN or TiCN on the cutting edge.

そして、本発明に従うねじ加工部交換式ねじ加工工具は、図1〜8に示す呼び径M30のサイズに限られず、あらゆるサイズに適用することができるが、コストに占める材料費の割合が高い、呼び径M20以上のサイズに適用することが好ましい。なお、サイズについては、メートル単位での規定に限られず、インチ単位での規定としてもよい。   And the threading part exchange type threading tool according to the present invention is not limited to the size of the nominal diameter M30 shown in FIGS. 1 to 8 and can be applied to any size, but the ratio of the material cost to the cost is high. It is preferable to apply to a size of nominal diameter M20 or more. The size is not limited to the metric unit, but may be the inch unit.

また、前述の円弧面15bにおける外径Daの公差域クラスg6、及び円弧面16bにおける外径Dbの公差域クラスをH7は一例であり、要求精度に応じてそれぞれ変更してもよい。   Moreover, H7 is an example of the tolerance zone class g6 of the outer diameter Da on the circular arc surface 15b and the tolerance zone class of the outer diameter Db on the circular arc surface 16b, and may be changed according to the required accuracy.

そして、本発明に従うねじ加工部交換式ねじ加工工具を用いて深穴加工を行う場合には、長尺のシャンク部に交換することができ、また、シャンク部に安価な材料を用い得るので、この点でも工具を安価にすることができる。また、ねじ加工部が交換可能であるので、1本のシャンク部に対し複数のねじ加工部を交換して使用することができ、省資源に寄与することができる。   And, when performing deep hole machining using the thread machining part replaceable screw machining tool according to the present invention, it can be replaced with a long shank part, and an inexpensive material can be used for the shank part. In this respect, the tool can be made inexpensive. In addition, since the threaded portion can be replaced, a plurality of threaded portions can be replaced and used for one shank portion, which contributes to resource saving.

更に表1には、例としてJIS規格の附属書及びTAS規格に基づくシャンク径を統一化した寸法により記載したが、本発明では、1本のシャンク部に対して複数の呼び寸法のねじ加工部を交換して使用することができるので、シャンク部の共用化を図ることが可能になり、省資源に寄与することができる。なお、ねじ加工部、中間カラー及びシャンク部は種々組み合わせて使用することができ、凸部と凹部との許容トルクが切削トルクに対して3倍以上であれば、組み合わせは自由である。   Further, in Table 1, as an example, the JIS standard appendix and the shan standard based on the TAS standard are described as a unified dimension. However, in the present invention, a threaded part having a plurality of nominal dimensions with respect to one shank part. Therefore, the shank part can be shared, contributing to resource saving. The threaded portion, the intermediate collar, and the shank portion can be used in various combinations. If the allowable torque between the convex portion and the concave portion is three times or more than the cutting torque, the combination is free.

加えて、ねじ加工部の凸部を本実施形態のように6角柱状にした場合は、ソケットレンチを用いてトルク伝達することにより、雌ねじのさらい直し加工を、ねじ加工部のみの安い工具費で行うことも可能となる。   In addition, when the convex portion of the threaded portion is formed in a hexagonal prism shape as in the present embodiment, torque is transmitted using a socket wrench, so that the female screw is reworked and the tool cost is low only for the threaded portion. It is also possible to do this.

かくして本発明によれば、ねじ加工部交換式ねじ加工工具を安価に提供できるうえ、工具の鋼材中に含まれる希少金属の節約にも寄与することができる。   Thus, according to the present invention, it is possible to provide a threaded portion exchange-type threading tool at a low cost and to contribute to saving of rare metals contained in the steel material of the tool.

11 ねじ加工部交換式ねじ加工工具(ねじ加工部交換式切削タップ、切削タップ)
12 ねじ加工部
12a 切れ刃
12b 溝
12c ねじ穴
13 中間カラー
14 シャンク部
14a ボルト挿入孔
15 凸部
15a 平面
15b 円弧面
16 凹部
16a 平面
16b 円弧面
16c 小円弧面(逃げ)
17 結合ボルト
20 ねじ加工部
20a 切れ刃
20b 溝
20c テノン部
21 中間カラー
22 シャンク部
O シャンク部の軸線
R 連結構造
11 Threaded part interchangeable threading tool (Threaded part interchangeable cutting tap, cutting tap)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Thread processing part 12a Cutting edge 12b Groove 12c Screw hole 13 Intermediate collar 14 Shank part 14a Bolt insertion hole 15 Convex part 15a Plane 15b Arc surface 16 Concave part 16a Plane 16b Arc surface 16c Small arc surface (escape)
17 Connecting bolt 20 Threaded portion 20a Cutting edge 20b Groove 20c Tenon portion 21 Intermediate collar 22 Shank portion O Shank axis R Connection structure

Claims (5)

シャンク部と、雌ねじを加工する切れ刃を有するねじ加工部と、該シャンク部との相互間及び該ねじ加工部との相互間に設けられる連結構造によって該シャンク部と該ねじ加工部とを分離可能に結合する中間カラーとを備え、
前記連結構造は、前記シャンク部の軸線に沿って延在する凸部と該凸部に嵌め合わさる凹部とで構成され、
前記凸部の外周面及びこれに対応する前記凹部の内周面は、3つ以上の平面と、該平面同士をつなぐとともに前記シャンク部の軸線を中心とする円弧面とを備え、
前記中間カラーの剛性は、前記シャンク部及び前記ねじ加工部の少なくとも一方の剛性よりも低い、ねじ加工部交換式ねじ加工工具。
The shank part and the threaded part are separated by a connecting structure provided between the shank part, a threaded part having a cutting edge for machining an internal thread, and the shank part and between the threaded parts. With an intermediate color that can be combined,
The connection structure is composed of a convex portion extending along the axis of the shank portion and a concave portion fitted to the convex portion,
The inner peripheral surface of the outer peripheral surface and the concave portion corresponding thereto of the protrusions, Bei example three or more planes, and a circular arc surface centered on the axis of the shank portion with connecting flat faces,
The threaded part exchangeable threading tool , wherein the rigidity of the intermediate collar is lower than the rigidity of at least one of the shank part and the threaded part .
前記平面は、4つ以上8つ以下である請求項1に記載のねじ加工部交換式ねじ加工工具。 2. The thread machining portion replaceable thread machining tool according to claim 1, wherein the number of the planes is 4 or more and 8 or less. 前記ねじ加工部は、切削タップ又は盛り上げタップである請求項1又は2に記載のねじ加工部交換式ねじ加工工具。 The threaded part exchangeable threading tool according to claim 1 or 2 , wherein the threaded part is a cutting tap or a raised tap. 前記ねじ加工部は、少なくとも前記切れ刃に表面処理を施したものである請求項1〜の何れか一項に記載のねじ加工部交換式ねじ加工工具。 The threaded part exchangeable threading tool according to any one of claims 1 to 3 , wherein the threaded part is obtained by subjecting at least the cutting edge to a surface treatment. 前記ねじ加工部は、呼び径が20mm以上である請求項1〜の何れか一項に記載のねじ加工部交換式ねじ加工工具。 The screw threaded part exchange type threading tool according to any one of claims 1 to 4 , wherein the threaded part has a nominal diameter of 20 mm or more.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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