糸は私たちの世界を結びつけます。まさしく文字通り。これらは、家庭用電化製品から航空宇宙などに至るまで、属する業界に関係なく、今日私たちが使用するすべての機械装置において重要な役割を果たしています。

ねじ山は重要ですが、設定された設計要件に従って加工されないと、その目的を果たせない可能性があります。

したがって、ねじ山加工の仕組み、利用可能なすべての方法、および関連する考慮事項を理解することは、適合するように構築された正確で機能的なねじ山を確実に形成するために重要です。

このブログではそのすべてとそれ以上のことを取り上げます。ということで、ぜひ最後まで読んでみてください！

ネジ穴とは何ですか?

ねじ穴は、長さに沿ってらせん状の隙間を含むワークピース内のくぼみです。この螺旋状の隙間はねじ山と呼ばれます。

ねじは内部ねじまたは外部ねじのいずれかにすることができます。ただし、ねじ穴について話すときは、穴内に加工される雌ねじのことを指します。

ネジ穴は、雄雌ジョイントの雌部分とも呼ばれ、ネジや留め具を所定の位置に保持するという重要な目的を果たします。それらが果たす重要な機能を考慮すると、それらを最大限に活用するには、設定された標準とベストプラクティスに従って設計および加工することが重要です。

機械工はねじ山形成の精度と精度をどのように確保しているのでしょうか?次にそれについて説明します。

CNC ねじ加工を理解する

CNC (コンピューター数値制御) ねじ加工は、機械工がねじ穴を形成するときによく利用するプロセスです。名前が示すように、ねじ加工プロセスにはコンピューター制御の高精度 CNC プロセスが使用され、ねじの設計精度が最高レベルに保証されます。

CNCねじ加工 切削工具とワークピースが含まれます。使用されるねじ切り方法に応じて、切削工具またはワークピース (またはその両方) が回転して、ねじ山に意図したデザインを与える螺旋状の隙間を作成します。

CNC ねじ加工プロセスは、タップ、ミル、旋盤、研削盤などのさまざまな方法を使用して実行できます。次に、これらの各プロセスについて説明します。

盗聴

タッピングは、おそらく最も一般的な CNC ねじ加工プロセスの 1 つであり、主に雌ねじ、つまりねじ穴と呼ばれるものを作成するために使用されます。

タップ加工はタップと呼ばれる工具を穴の中に入れて内側からねじ込むため、ワークに穴を開ける必要があります。次に、この穴にネジ山をねじ込みます。

この場合のドリル穴は、必要な完成したねじの直径と一致する必要があります。さらに言えば、ねじ山を加工するために使用されるタップの直径は、穴内の螺旋状の隙間を切断できるように穴の直径と同じでなければなりません。

このタイプのねじ加工は、より小さな直径の穴内にねじを形成する必要がある場合に最適です。

スレッドミリング

スレッドフライス加工は、ワークピース内にねじを作成するために使用できるもう 1 つの CNC ねじ加工プロセスです。スレッドフライス加工の注目すべき特徴は、ワークとの接触を限定しながら、ねじ穴または雌ねじを作成できることです。

ねじ切りフライス加工では、切削工具が穴内で回転し、穴の壁に接触してねじ山を形成します。

タップとどう違うのですか？

タッピングとフライス加工の主な違いは、ねじと切削工具の直径の違いです。ねじ切り加工では、切削工具の直径は穴の直径よりも小さくなります。これは、工具が穴内で回転して仕事をするのに十分なスペースを与えるためです。

タッピングとフライス加工のもう 1 つの違いは、小さな直径の穴にはタッピングが好まれることが多いのに対し、フライス加工はより大きな穴にも使用できることです。

フライス加工では、除去された材料を穴から排出するために必要なクリアランスも確保できますが、これはタップ加工では難しい場合があります。

さまざまな種類のねじ穴

適切なねじを加工するには、考慮する必要がある設計上の考慮事項や、遵守する必要がある要件が数多くあります。それは、加工する必要がある糸の種類を理解して知ることから始まります。

ねじ穴を加工するときによく目にする単純な 2 つのタイプの穴があります。これらには次のものが含まれます。

止まり穴

止まり穴は底部で閉じられています。言い換えれば、このタイプのねじ穴はワークピースの厚さ全体に開けられるのではなく、一定の深さまでしか開けられません。

これらの穴は、設計要件に応じて、円錐形の底部または平坦な底部を有する場合があります。目的とする底部仕上げの種類に応じて、異なる種類のミルを使用する必要がある場合があります。

スルーホール

スルーホールはブラインドホールの正反対です。ねじ山はワークピースの長さ全体に伸びており、ねじ山の両端が開いていることを意味します。言い換えれば、糸を形成する穴には、両端に 1 つずつ、計 2 つの開口部があります。

この種の穴を開ける場合、タップまたは切削工具の長さが最も重要です。これは、小さな切削工具では全長に穴を開けることができず、不要な止まり穴が残る可能性があるためです。

CNCねじ加工の注意事項

ねじ山とねじシステムを見ると、ねじ山形成プロセスの公差が非常に厳しく、誤差が許容されないことがすぐにわかります。小さな間違いが 1 つあると、スレッドが不正確すぎて機能しなくなる可能性があります。

したがって、次のねじ加工プロジェクトに進む前に、特定の予防措置を講じる必要があります。以下にその概要を示します。

材質の硬さ

より硬い材料を扱う場合は、異なる加工パラメータのセットが必要になる場合があります。硬い材料内にねじ山を加工する場合、確実にねじ山を貫通できるようにするために、より大きな力を使用する必要がある場合があります。したがって、攻撃力やその他の重要な変数を決定する前に、材料の硬度を考慮することが最も重要です。

標準サイズの維持

ねじ加工に関しては、国際的に認められた一般的な規格が 3 つあります。これらには、英国規格、米国規格、メートルねじ (ISO) 規格が含まれます。

スレッドを機能的に加工するには、関連する規格に準拠した精度を確保する必要があります。

適切なツールを選択する

ワークピースにねじ穴を加工するために使用する工具の選択は、作成しようとしているねじの種類などの多くの要因によって異なります。たとえば、円錐形の止まり穴を穴あけする場合は従来のドリルを使用し、平底穴を穴あけする場合はエンドミルを使用できます。

スムーズなねじ加工プロセスを確保するために、設計を徹底的に検討し、それに応じて工具を選択してください。

傾斜面へのねじ切り

傾斜面での加工中に応力により切削工具が滑り落ちたり破損したりする危険性があるため、角度のある表面ではねじ切りがより困難になる場合があります。この場合、最初にポケットをフライス加工して表面を少し平らにしてから、ねじ切りに進むことを検討できます。

インフィード操作方法

インフィードは、ねじ加工中に切削工具がどのようにワークピースに接触し、ワークピースに挿入されるかを定義します。

インフィード操作方法には、次の 3 つの主要なタイプがあります。

  • 修正逃げ面送り: 切削工具が斜めに入ります。この方法は通常、より大きなスレッドに使用されます。
  • インクリメンタル切込み：切削工具が左右に振動します。インクリメンタル切込みはピッチの大きなねじの加工に最適です。
  • ラジアル送り込み: 切削工具がワークピースに半径方向に入ります。この切込み方法は実行が最も簡単ですが、工具の摩耗が増加するなどの欠点が生じる可能性があります。

利用するインフィード方式のタイプを決定する前に、設計要件とスレッドのアプリケーションと機能を徹底的に理解する必要があります。

まとめ

ねじ山加工には比類のない精度と精度が必要であるため、CNC 加工が好まれるプロセスであることが多いのです。

CNC ねじ加工では、ねじの形成に複数の方法を使用できます。ただし、ねじ切りとフライス加工は、ねじ穴または雌ねじの加工に使用される 2 つの最も一般的な方法です。

ねじ加工には公差が厳しいため、プロセスを開始する前に講じる必要がある一連の予防措置が必要です。

材料の硬さ、必要な工具の種類、工具がワークピースに当たる前にねじ山の位置を合わせる必要がある基準を必ず理解してください。

また、角度のある表面にねじ山を作成する場合は、平らな表面にねじ山を切る場合には発生しにくい問題が発生する可能性があるため、加工プロセスを再考することを検討してください。