CNC加工におけるタッピングとは何ですか?

機械を使ってさまざまなワークピースを作成しているとき、金属にネジ穴を開ける必要がある場合がよくあります。糸通しは約 2000 年前に発明されたと考えられており、自然に水が蓄えられていない農作物や人々に水を届けるために発明されました。しかし、電気とその結果としてのポンプの出現により、ねじ付きファスナーを通して水を運ぶことがより便利になりました。

ただし、スレッド化は依然として複雑なテーマであり、注意しなければならないことがたくさんあります。したがって、穴あけやねじ切りは手作業ではなく、機械に頼ることが不可欠です。ねじ山をねじ込むための専用の機械や装置があります。ねじ山をねじ込むには、ねじ切りとタッピングという 2 つの技術が使用されます。

今日の記事では、タッピング、タッピングの種類、タップの種類、仕組み、CNC 加工におけるタッピングとは何かについて説明します。それでは、本題に入りましょう。

タッピングとは何ですか?

まず、加工におけるタップとタッピングについて説明することが重要です。したがって、一般的にタップすることから始めます。

タップを見ると、側面にある溝を除いてボルトまたはネジのように見えます。溝の目的は、ねじを切る加工プロセス中に切りくずを穴から排出することです。タップは、特殊なフローティングツールホルダー (チャック/コレット) でグリップされる回転ツールのようなもので、特定の送り速度であらゆるワークピースにネジ穴を作成します。

したがって、タッピングを次のように定義できます。

製造時にドリル穴の内面にねじを切る加工をタッピングといいます。ねじを切るにはタップと呼ばれる特殊な工具を使用します。タッピングは、接続ボルトまたはネジの強度を最大限に高めることを目的としています。タッピングプロセスは、ナットの穴や内面にねじ山を作成するために製造工程でよく使用されます。

タッピングの種類

ワークピースに穴をタップするために、いくつかの異なるアプローチまたは技術を使用できます。

• ハンドタッピング

• 製粉機

• タッピングマシン

• 旋盤機械

ただし、ハンドタッピングについて簡単に説明し、機械加工におけるタッピングについて詳しく説明します。

ハンドタッピング

ハンドタッピングは、ハンドタップを使用して手動でねじを切る方法です。手動切断の最初から最後まで使用するハンドタップには、テーパータップ、センタータップ、仕上げタップの3種類があります。これらのタップについては、この記事の次のセクションで説明します。ハンドタップは角シャフトで構成されており、ねじ保持ツールにクランプされているため、確実に切断できます。

CNCタッピング

CNCタッピング一方、「加工」は機械を使って内面からねじを切る加工です。 CNC タッピングの目的は、ワーク部品の穴の内側にネジやボルトをねじ込むことと同じです。

タップの種類

タッピングに使用できるタップの種類は、使用されているテクニックによって異なります。したがって、タップにはハンド、パワー、テーパーねじの種類があります。

ハンドタップ

ハンドタップは手動でのハンドタッピングに使用され、以下の種類があります。

• テーパータップ

ハンドタッピングで使用されるタップの最も一般的なタイプは止まり穴に使用されるテーパータップです。テーパータップには通常7～10山の面取りが施されています。テーパータップにより、まっすぐな穴に対して徐々に、あまり攻撃的ではない切削用途が得られます。

• ボトミングタップ

底付きタップには 1 ～ 2 つのねじ山が面取りされており、これらのタップの最適な使用方法は、プラグまたはテーパータップで最初のねじ山を切った後です。

• プラグタップ

プラグタップは3～5山程度の面取り加工が施されており、テーパータップのような緩やかな切削動作に対応します。ただし、プラグタップの攻撃性はテーパータップよりも高くなります。貫通穴が必要な場合はプラグタップが最適です。

電源タップ

CNCタッピングには電源タップが使用され、使用する電源タップの種類はCNCタッピングに応じて異なります。 CNCアプリケーション または機械加工作業。電源タップの種類にはスパイラルフルートタップ、スパイラルポイントタップ、フォームタップなどがあります。

機械加工におけるタッピングとは何ですか?

ここからは、この記事のメイントピックである機械加工におけるタッピングについて説明します。

機械加工におけるタッピング、またはより一般的には CNC タッピングでは、機械加工プロセス中にワークピースの穴の内面からねじ山を切り出します。基本的に、CNC タッピングは部品のねじ山に使用される製造プロセスです。

ワークピースのさまざまな部分を接続して形を整える必要がある場合、ネジやボルトが必要になります。したがって、タッピングによってドリル穴の内側にねじ山が作成され、ねじやボルトが確実にシールされます。

CNC タッピングマシンは事前にプログラムされ、制御されます。 CNC タッピング オーバーハンド タッピングを使用する利点は、ねじ山の効率と精度が向上することです。

CNCタッピングにおけるタップの種類

前述したように、CNC タッピングには電源タップが使用されます。特定の CNC タッピング ジョブにどの種類のタップが使用されるかを知るために、さまざまな種類のタップを理解することが重要です。

電源タップには次のような種類があります。

スパイラルフルートタップ/ガンタップ

スパイラル煙道タップには開いたスパイラル状のエンドミルが含まれており、切りくずを穴から上方へ排出するのに最適です。止まり穴を加工したい場合にはスパイラル溝タップが最も有利です。

スパイラルポイントタップ/ブルノーズ/ガンノーズタップ

スパイラルポイントタップには、逃げ溝のあるスパイラルカットが含まれています。スパイラルポイントタップはハンドタップと似ていますが、前切れ刃のスパイラル角により切りくずを排出します。同時に、角度のある刃先により優れた切断性能が得られます。

スパイラルヒューズタップ

スパイラル ヒューズ タップには、タップの軸の周りにスパイラルまたはヘリカル構成の溝が含まれています。スパイラル ヒューズ タップは一般に、止まり穴にねじ山を立てるのに適しています。

断続ねじタップ

断続ねじタップにはねじ切り用の歯が含まれています。断続ねじタップを使用することにより、切りくず排出性が向上します。

CNC 加工におけるタッピング加工

機械加工の製造工程におけるタップ加工について説明します。ここでは、CNC 加工でタッピング操作がどのように行われるかを段階的に説明します。

予備的な要件

タッピング作業を実行するための前提条件は、穴あけです。これは、タッピングプロセスを実行する前にワークピース部品に穴を開ける必要があることを意味します。タッピングプロセスの準備には、穴が粗いエッジや欠陥がなく滑らかであることを確認することも含まれます。ドリル穴の不完全性は、タッピングプロセスの精度と精度に影響を与える可能性があります。

タッピングツールの選択

ワークピースに穴を開けたら、次のステップは穴のタイプに応じてタッピングツールを選択することです。タッピングプロセスを開始する前に、いくつかの要素を考慮する必要があります。また、タッピングツールの選択は、ねじのサイズ、インチあたりのねじ山、ワークの材質、穴の直径などによっても異なります。

タッピング加工

CNC タッピングではハンドタッピングとは異なり、ワークの送りは手動で行われません。タッピングプロセスを開始する前に、技術者は CNC タッピングマシンの中心が適切な速度に設定されていることを確認する必要があります。さらに、取り付けられたタッピングツールが必要な深さに設定されていることを確認する必要があります。

タッピングプロセスが開始されると、プロセス中にターニングセンターが部品を回転させます。ただし、必ず 40 ～ 60 rpm の範囲の遅いスピンドル速度でプロセスを実行してください。

他に何もする必要はありません。タッピングプロセスが完了すると、システムから通知が届きます。

仕上げ

タッピング作業が完了したら、穴の粗いエッジを除去するためにワークピースを面取りする必要があります。仕上げが完了したら作業は完了です。

CNCタッピング加工の種類

前述したように、タッピングにはさまざまなテクニックが存在します。同様に、さまざまな種類の穴に対して CNC タッピングを実行できます。さまざまなワークピースに対して実行する必要がある可能性のある CNC タッピング プロセスの種類を以下に示します。

スルーホールタップ加工

貫通タップは穴の底から切りくずが排出されるため、ねじの品質は全種類のタッピングの中で最も優れています。スパイラルフルートタップやスパイラルポイントタップは一般にスルーホールタップ加工に使用されます。

止まり穴タッピング

止まり穴タップ加工では、切りくずをピースの反対側から排出することができないため、入口点から切りくずを除去する必要があります。大きなタップを使用している場合、止まり穴のタップ加工が困難になることがあります。スパイラル溝は、ワークピースから切りくずを除去する能力があるため、このような穴には一般的に使用されます。

フローティングタッピング

フローティングタッピングに使用されるタップは、軸方向のフロートがワークの穴に追従します。軸方向のフロートが小さいため、穴の位置がずれている場合に破損する可能性が低くなります。ただし、このタイプのタッピングでは制御が非常に重要です。制御がわずかに失われるとねじの品質に影響を与える可能性があります。

リジッドタッピング

リジッドタッピングは、ツールホルダーを保持し、ヘッドをしっかりとタッピングして、主軸速度に合わせてタップの回転と送りを同期させます。最良のタップ制御を提供するためにアキシャルフロートはゼロですが、位置がずれている穴では破損のリスクが高くなります。浅い穴を加工する場合は、リジッドタッピングが最適です。

同期タッピング/自己反転タッピング

自己反転タッピングは、各サイクルの終わりにタップ回転を反転できるようにすることで実行されます。同期タッピングでは、タップ後退のための主軸の停止と逆転の手間が省けます。スルーホールは、多くの場合、自動反転タッピングを使用してタップ加工されます。

フォームタッピング

フォームタッピングは硬化したタップを使用して、ねじを切断するのではなく材料を移動させてねじを形成します。特定の材質では、より高い機械トルクと剛性を備えたフォームタッピングのより速いタッピング速度がサポートされます。

タッププロセスの前に考慮すべきこと

CNC マシンでどのタッピング プロセスを実行するか、またどのタッピング ツールが機能するかは、いくつかの要因によって異なります。たとえば、硬いタッピングを使用して、柔らかい材料に貫通穴を切断することができます。

タッピングプロセスを選択する前に考慮する必要がある事項は次のとおりです。

• 材料の硬度 – 使用中のワークの材料の硬さはどれくらいですか?

• 材料の種類 - 加工中のワークピースにはどのような種類の材料が使用されていますか?例：鋼、焼き入れ鋼、鋳鉄など。

• 深さ

• ネジ穴について – ネジ穴の深さはどのくらいですか?

• ワークピースの厚さ – ワークピースの厚さはどれくらいですか?

• ネジ穴の種類 - どの種類の穴に取り組んでいますか?止まり穴、貫通穴など

穴のサイズと種類 - ネジ穴のサイズと種類は何ですか?

タップ加工のヒント

タッピングやきれいなねじ切りのために CNC マシンの効率を最大限に高めたい場合は、次のヒントを考慮する必要があります。 1.

タッピング加工時に給油することで、切りくずの排出をスムーズにし、切削加工の補助と過熱の防止をサポートします。したがって、タッピング作業前に必ずワークおよびタップに油を注入してください。 2.

大きなビットを中心に合わせるためにタップ穴用のセンタードリルが必要です。ほとんどのドリルは完全に中心にないため、センタードリルを使用すると、ワークピースの一部を横切ることなく正確に穴あけできます。 3.

タップ破損の原因となるようなアクセス下向きの力を加えないでください。タップの破損を防ぐために、合理的な力でつつく方法を使用してください。 4.

良い結果を得るには、タッピングプロセスの最適化も必要です。

CNCタッピングの応用例

• CNC タッピングは、さまざまな業界のさまざまな製品、部品、機械を製造する際に使用される製造プロセスです。 CNC タッピングの一般的な用途は次の業界で見られます。

• 自動車部品製造

• 配管継手

• 電子および通信機器

• 型と染料のコンポーネント

• 航空宇宙部品製造

• 石油およびガス産業の部品

• 医療機器製造

• 光学

油圧シリンダ

CNC タッピングと掘削 vs.ねじ切り

穴あけとタップ加工は、CNC 加工または手動加工ではまったく異なる操作です。穴あけ加工は、材料に穴を開ける単純なプロセスです。タッピングは、ドリル加工後に行われ、ねじやボルトを取り付けるためのドリル穴の内側にねじ山を作成します。

あらゆる深さ、直径、サイズの穴に対応できるため、ねじ切りには 1 つのツールで十分です。

結論

機械加工におけるタップ加工について知っておくべきことはすべて説明しました。タップ加工の技術から、加工におけるタップ加工、使用するタップの種類、穴の種類、穴をタップ加工する際の考慮事項、タップ加工で最良の結果を出すためのヒントまでをまとめました。