こんにちは、ドリル・エンドミルなど切削工具の再研磨を行っているツールリメイクです。
マシニングセンタでタップを使用したことはあるでしょうか？
タッピングマシンや手加工などに比べ、マシニングでの加工は安定して高速な加工を行うことができます。
しかし、マシニングでの加工には注意点もたくさんあり、確認すべき点は多いです。
今回は、マシニングでタップ加工を施す場合に、チェックすべき点についてご紹介したいと思います。
タップ工具の選定する際のチェック項目
まずはタップ工具の選定をする必要があります。
タップ工具には様々な形状、材質、コーティングの種類があり、それらをしっかりと選定することで、高速で安定した加工を施すことができます。
ですので、タップ工具の選定のために、必要な項目を一つづつチェックしていきましょう。
被削材をまずはチェック
タップ工具の選定のために、まず確認すべきなのが、被削材がなにかという点です。
被削材が違えば、切粉の出かたや、熱の出かたが大きく変わってきます。
例えば、アルミとステンレスだと、アルミは柔らかく熱伝導もいいため、切れ味重視の刃物でOKです。
しかし、ステンレスの場合は、固く粘りがあり熱伝導も低く、アルミと同じ刃物を使用すると刃先がすぐに傷んでしまいます。
このことから、被削材にあわせて、タップを選ぶ必要があります。
タップメーカーのカタログには、タップごとに適切な被削材の材種が載っているので、カタログをしっかり確認して、適切なタップを選ぶようにしましょう。
タップ加工する穴が「止まり穴」か「通り穴」かチェック
タップ選定の際のもう一つの重要なポイントが、タップ加工する穴が「通り穴」か「止まり穴」かという点です。
止まり穴の場合は、タップ加工の際に切粉が穴の中に詰まってしまうと、タップが折れてしまいます。
そのため、止まり穴の場合は、スパイラルタップもしくは、ハンドタップを使用するようにしましょう。一般的にはスパイラルタップを使用することがほとんどです。
通り穴の場合は、切粉の排出に関して気にする必要がありませんので、ポイントタップを使用しましょう。
ポイントタップは、切粉の排出でのトラブルが少なく安定した加工が可能です。
タップの長さをチェック
マシニングでの加工の場合、タップ加工を深い穴に施すことも可能です。
ですが、タップ工具そのものの長さが足りなかった、ということも可能性としては出てきます。
そのため、加工の前にタップの加工可能な深さも確認するようにしましょう。
切削油が適正なのか確認
マシニング加工の場合は、切削油の供給は、適切な切粉の排出のために必須です。
マシニング加工に最も適切なのが、潤滑性に優れる非水溶性の切削油。
水溶性の切削油でも加工は可能ですが、生産の安定性や速度、工具の寿命などを考えると非水溶性のものを使用したほうがいいでしょう。
もちろん、切削油がタップ加工時に工具とタップ穴にしっかりと供給することも重要です。
加工条件を確認
タップの選定、切削油の供給の準備がしっかりとできたら、次は加工条件を見ていきましょう。
加工条件は、工具の回転速度と送りの2つです。
加えて、回転速度と送りの同期も必要なのでチェックしておきましょう。
回転速度の計算方法
回転速度は被削材の種類と、工具の材質とコーティングによって決まってきます。
回転速度の出し方はタップメーカーのカタログに載っている切削速度を参考にして導き出しましょう。
回転速度の計算方法は下記のとおりです。
【回転速度の計算方法画像】
メーカー推奨の加工速度は、安定した環境での加工速度なので、実際に加工する際には6割程度の速度で加工を開始するといいでしょう。
送りの計算方法
送りは、回転速度に使用するタップのピッチを掛ければいいだけです。
【送り速度の計算方法画像】
回転速度と送りの同期も必要
マシニングの場合、回転速度と送りの同期の設定が必要です。
なぜなら、回転速度と送りの同期がされていないと、回転を止めて逆転をさせる際に、送りがタップのピッチから外れてしまうからです。
同期の設定を忘れているとタップが折れる可能性もあるので、注意しましょう。
ワークの固定はしっかりと
加工条件の確認ができたら、ワークをマシニングのテーブルにセットしますが、このときワークをしっかりと固定するようにしましょう。
固定が甘いと、ワークがクランプからはずれてしまうことがあります。
クランプから外れてしまった際には、タップが折れることがあり危険です。
ですので、ワークがしっかりと固定されているのかはしっかりと確認しましょう。
下穴をしっかりあけてから加工しよう
タップ加工の前に、下穴加工をしっかりと施しましょう。
使用するタップの下穴径を調べて、適切な大きさの下穴をあけます。
下穴加工を施す際には、スターティングドリルやセンタードリルなどを用いて、しっかりと位置決めをしてから、下穴加工を施すといいでしょう。
しっかりと切削油をかけてタップ加工を
下穴加工ができれば、いよいよタップ加工です。
タップ加工を施す際には、切削油がしっかりとタップと下穴にかかっているかを確認して行いましょう。
切削油がしっかりとかかっていなければ、刃物が焼き付いたり、バリやむしれが発生する原因となります。
ですので、切削油がしっかり供給されているかは確認するようにしましょう。
更にタップ加工を安定させるには
更にタップ加工を安定させるには、フローティングタッパーと呼ばれるタップホルダーを使用するといいでしょう。
フローティングタッパーは、回転速度と送りの僅かなズレや、下穴との僅かな位置ズレを吸収してくれるものです。
利用するとタップの寿命が伸びたり、切粉の排出が安定したりする効果があるので、生産性を上げたい場合は利用すべきです。
より安定した加工をしたい場合は、フローティングタッパーを利用するようにしましょう。
タップ加工を行っていると、段々と切れ味が悪くなってきます。
再研磨が必要な時期の見分け方は下記の通りです。
①工具が損傷したとき
②加工後のねじの寸法精度が不合格になったとき
③加工後のねじの仕上面が悪くなったとき
④切削抵抗が大きくなったとき
⑤切削時のキシミ音が発生したとき
⑥切屑の形状が変化してきたとき
加工でお困りの際は切削工具再研磨・製造のツールリメイクまでお問い合わせ頂ければ加工のアドバイスも致します。
ツールリメイクではタップの再研磨はもちろんのこと、タップのレンタルサービスも行っております。
詳しくは、下記の「現場を変える、切削工具レンタルサービス。」をご覧ください。
