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金属加工におけるタップ加工の種類とトラブルシューティング

金属加工には、穴あけや研削など様々なものがあります。

その中でも”めねじ”を加工する際に必要となる「タップ加工」について、その仕組みや種類、トラブルシューティングなどをご紹介いたします。

そもそも「タップ」とは?

タップとは、金属の内側にあいた下穴に対し、めねじを加工するための切削工具のことです。

タップには、ハンドタップ・スパイラルタップ・ポイントタップ・転造タップなど様々な種類があり、下穴形状(貫通穴・止まり穴)や使用する機械などによって使い分けることができます。

タップの構造は、先端の食い付き部、実際のネジ加工を行うネジ部、加工中に切粉を排出するための溝部、ホルダーで掴むためのシャンク部で構成されています。

上記で説明したタップの種類は、基本的に食い付き部と溝部の形状の違いで分けれられいます。

 

加工のスタイルによって使い分ける「タップの種類」

ハンドタップとは、最も一般的なタップで、溝部がストレート形状となっていることが特徴です。切粉の排出方向はタップ進行方向に対して前後どちらでも対応可能です。

スパイラルタップとは、溝部の形状が螺旋状になっており、加工中の切粉がタップ進行方向と逆方向に排出される特徴があります。止まり穴に対してタップ加工を行う際は、切粉がタップ進行方向に排出されると穴底で詰まってしまうため、このスパイラルタップが有効です。

ポイントタップとは、溝部がストレート形状であることはハンドタップと同じですが、タップ進行方向に向けて角度がついていることが特徴です。この角度がついていることにより、加工中に発生した切粉がタップ進行方向に排出されます。従って、溝部に切粉が詰まってタップが折損するトラブルが発生しづらいです。しかし、当然ながら止まり穴には使用できません。

これまで紹介したタップはどれも”切削タップ”と呼ばれ、下穴の内側を削りながらめねじを加工するものです。しかし、転造タップはその特徴が全く異なり、下穴の内壁を強制的に盛上げることでねじ山を形成します。

この加工方法は、切粉を発生させないというメリットがある一方で、加工負荷が高いため高トルクの機械が必要、下穴によって盛り上がる山の大きさが決まるため下穴径管理をシビアにする必要がある等の注意点があります。

 

タップ加工にトラブルはつきもの!その主な原因と対策は?

タップ加工で発生するトラブルの多くは、その加工時に発生する”切粉”が要因となります。切粉の排出が上手くいかないと、回転中のタップに絡まってしまい折損してしまいます。

切粉の排出性を向上させるには、溝部の大きなタップを使用する、クーラント濃度を濃くして切粉とタップとの潤滑性を上げるなどの方法が有効です。

この他に見落としがちな折損要因として、下穴の状態が挙げられます。

例えば下穴内壁がビビっていると、タップ加工中にタップ自体に加わる負荷が変動するため折損しやすくなります。タップ加工が上手くいかない場合は、下穴ドリルの状態にも注意する必要があります。

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