機械加工におけるタップ加工: 知っておくべきこと

針に糸を通すのは難しいと思う? 金属でやってみる. タッピング, 穴の中にねじ山を作る技術, 機械加工の基本的なスキルです. あなたがベテランのプロでも、好奇心旺盛な初心者でも, 製造プロセスにおけるこのタッピングプロセスを理解することが、安全で正確なフィット感を生み出す鍵となります.

このガイドで説明する内容:

• タッピング 101:それは何ですか, なぜそれが重要なのか, 他のスレッド方法との違い.
• タップの種類:さまざまな種類のタップとそれらをいつ使用するかについて詳しく説明します.
• タップドリルの選択:完璧なねじ切りのための穴の下準備の技術を習得する.
• タッピングのプロセス:手動および機械によるタッピングの段階的な説明.
• トラブルシューティング:よくある問題とその解決方法.
• プロのヒント:タッピング ゲームを次のレベルに引き上げるための専門家のアドバイス.

始めましょう.

タッピング操作とは

ボール盤のタップ加工は機械加工の世界の重要な役割と考えてください. これは、あらかじめ開けられた穴の中にねじ山、つまり螺旋状の溝を切るプロセスです。. なぜこれが重要なのか? これらのネジ山によってネジやボルトがその役割を果たすことができるためです。: 強いものを生み出す, 車のエンジンからキッチンキャビネットまであらゆるものをしっかりと固定する安全な接続.

でも、なぜただ穴を開けてはいけないのか?

滑らかな穴にボルトをねじ込むことを想像してください。. それは段のないはしごを登ろうとしているようなものです - 滑りやすく信頼性がありません. タップすると重要な「段」が作成されます (スレッド) ファスナーには何か掴めるものが必要です.

タッピングとねじ切りはどう違うのですか?

素晴らしい質問です. 両方のプロセスがスレッドを作成する間、, 彼らはさまざまな方法でそれを行う:

• タッピング:作成します 内部 穴の中の糸.
• ねじ切り:作成します 外部の ロッドまたはシャフトのねじ山.

タッピングはいつ使用されますか?

ネジを取り付けるためのネジ穴が必要な場合は、タッピングが頼りになります。, ボルト, または他の留め具. 製造業ではよくある作業です, 修理作業, DIYプロジェクトさえも.

タップするメリットは何ですか?

• 強いつながり:スレッドがしっかりとしたグリップを提供します, 振動や応力によるファスナーの緩みを防止.
• 精度:タッピングにより正確なフィット感を実現, 組み立てが容易になり、漏れや位置ずれが防止されます。.
• 多用途性:幅広い素材をタップできます, 軟質プラスチックから硬化鋼まで.
• 強さ:タップ穴は周囲の材料よりも強度が高い場合があります, 信頼性の高い締結ポイントを作成する.
• 軽量化:ネジ留め具は多くの場合、溶接やリベットよりも軽量です。, 重量が懸念される用途に最適です。 (航空宇宙について考える).
• 再利用性:タップ穴により分解と再組み立てが容易, メンテナンスや修理に最適.

タップの種類: 作業に適したタッピングツール

マイナスドライバーをマイナスネジに使用しないのと同じです。, タッピングタスクが異なれば、異なるタイプのタップが必要になります. きれいな加工を実現するには、適切なタッピングツールを選択することが重要です, 正確なスレッドと将来の頭痛の回避. 最も一般的なタイプを分類してみましょう:

ハンドタッピングプロセスと. マシンタップ

最初の大きな違いは、タップをどのように使用するかです。:

• ハンドタップ:名前が示すように, これらは、タップレンチを使用したボール盤での手動タッピング操作用に設計されています。. 通常は 3 個セットで提供されます:
  • テーパータ​​ップ:先端はテーパーになっており、タップを穴に導きやすくなっています. スレッドを立てるのに最適です.
  • プラグタップ:より短いテーパーとより多くの切れ刃を持ち、ねじを継続します。.
  • ボトミングタップ:止まり穴の底までねじを切るのに使用します。 (素材を貫通していない穴).
• マシンタップ:これらはボール盤や CNC マシンなどの機械で使用するように設計されています。. 多くの場合、切りくずを排出し、詰まりを防ぐためにスパイラルフルート設計が施されています。.

フルートのスタイル: ストレート vs. 螺旋

フルートはタップに沿った溝で、切りくずを除去し、切削液を流すのに役立ちます。.

• ストレートフルート:スルーホールへのほとんどの汎用タッピングに適しています (素材を貫通する穴).
• スパイラルフルート:スパイラル設計により切りくずを穴から引き上げます。, 止まり穴に最適です.

タップの形成 vs. 切断タップ

タップによってねじ山の作り方が異なる, あまりにも:

• 切断タップ:これらは最も一般的なタイプです. 文字通り材料にねじを切り込む鋭い刃先を備えています。.
• タップの成形:切る代わりに, これらの蛇口 形状 材料を移動させて糸を固定する. これにより、スレッドが強化され、切りくずの発生が減少します。, ただし、通常は柔らかい素材に限定されます.

材料: ハイス鋼 (HSS) 以降

蛇口にはさまざまな材質があります, それぞれに長所と短所があります:

• ハイス鋼 (HSS):最も一般的で汎用性の高い材料, バランスの良い硬さを実現, 耐久性, そしてコスト.
• コバルト鋼 (HSS-Co):HSSからのステップアップ, より優れた耐熱性と耐摩耗性を提供します, ステンレス鋼などの丈夫な素材に最適です。.
• 炭化物:非常に硬く、耐摩耗性に優れています, しかし、より脆くて高価でもあります. 通常、大量生産または非常に研磨性の高い材料に使用されます。.

コーティング: ほんの少しの保護

多くのタップには、性能と寿命を向上させるコーティングが施されています:

• 窒化チタン (錫):硬度と潤滑性を高める金色のコーティング, 摩擦と摩耗を軽減する.
• 炭窒化チタン (TiCN):TiNよりもさらに硬く、耐摩耗性に優れたダークグレーのコーティング.
• その他のコーティング:他にも多数のコーティングをご用意しております, それぞれが潤滑性の向上などの特定の利点を提供します, 耐熱性, または耐食性.

それで, どのタップを選択すればよいですか?

プロジェクトに最適なタップはいくつかの要因によって異なります:

• 材料:何に取り組んでいますか?
• 穴タイプ:貫通穴または止まり穴?
• タッピング方法:ハンドタッピングまたはマシンタッピング?
• 番手:どのサイズの糸が必要ですか?
• 生産量:いくつかの穴をタップしていますか、それとも何千もの穴をタップしていますか?
• 予算:いくら使ってもいいですか?

タップドリルの選択

タップできました, でも馬を抱いてください. ねじり始める前に, 適切なサイズの穴が必要です. タップドリルを入力します.

タップドリルの何がすごいのか?

• ねじのかみ合い:タップドリルは、希望のねじサイズよりわずかに小さい穴を作成します. これにより、タップに「食い込む」のに十分な材料が確保されます。, 強いものを生み出す, 明確に定義されたスレッド.
• 切削力:穴が小さすぎると切削抵抗が増加します, タップが難しくなり、タップが壊れる可能性があります. 穴が大きすぎると糸が弱くなり、簡単に剥がれてしまいます。.
• 穴の品質:きれい, 正確なサイズの穴によりタッピングがよりスムーズになり、より良いねじ山が得られます。.

正しいタップドリルのサイズを選択するにはどうすればよいですか?

すべてに当てはまる万能の答えはありません, 一般的なアプローチは次のとおりです:

• タップを確認してください:ほとんどのタップには推奨ドリル サイズが刻印されています。. あなたがそうでない場合, タップドリルチャートを参照してください.
• スレッドエンゲージメントを考慮する:必要なねじのかみ合いの割合は用途と材質によって異なります. 汎用スレッド用, 75% エンゲージメントは良い出発点です.
• 素材の要素:柔らかい材料の場合は、タップが材料を「引っ張る」のを防ぐために、わずかに小さいドリル サイズが必要になる場合があります。, 一方、より硬い材料の場合は、切削抵抗を軽減するためにわずかに大きなサイズが必要になる場合があります。.
• チャートを参照する:タップドリルのチャートには、さまざまなねじタイプに推奨されるドリルサイズが記載されています, 材料, エンゲージメント率.

プロのヒント: ドリルのサイズが少し小さい場合は常に間違いを犯します. 必要に応じていつでも再ドリルできます, しかし、穴を「アンタップ」することはできません.

一言ドリルチャート

タップドリルチャートは、適切なドリルサイズを選択する際の最良の友です。. 推測を方程式から排除し、最適なスレッドエンゲージメントを実現するのに役立ちます。. オンラインで見つけることができます, 加工ハンドブックに載っている, またはスマートフォンのアプリとしても.

タッピングのプロセス

タップドリルとタップを手に, スレッドを作成する準備ができました. 手でタップする場合でも、機械を使用してタップする場合でも, 基本的な手順は同じです.

手動タッピング: 実践的なアプローチ

1. 穴の準備をする:ドリルで開けた穴がきれいでバリがないことを確認してください. バリ取りツールまたは皿穴を使用して、穴の入り口を面取りできます。, タップを開始しやすくする.
2. 切削液を塗布する:潤滑は摩擦と熱を減らす鍵です, タップやワークを損傷する可能性があります. タップと穴に切削液をたっぷり塗布します.
3. テーパータ​​ップから始める:このタップの先細りの端は、タップを穴に導き、ねじ山を切り始めるのに役立ちます. タップを穴に挿入し、タップレンチを使用して時計回りに回し始めます.
4. 2ターンルール:2ターンごとに前方へ, タップを半回転戻して切りくずを粉砕し、フルートに詰まるのを防ぎます。.
5. アライメントをチェックする:タップがワークに対して直角であることを頻繁に確認してください. 曲がった糸を切っていないことを確認するために、四角いものや目を使ってください。.
6. プラグタップに切り替える:テーパータ​​ップでいくつかのねじ山を確立したら, プラグタップに切り替えて切断を続けます. 同じ2ターンルールに従います.
7. ボトミングタップで完了 (オプション):止まり穴をタップ加工していて、底部までねじ山が必要な場合, 最後の数本のねじ山には下止めタップを使用します.
8. 掃除:希望の深さに達したら, タップを穴から外し、切り粉を取り除きます.

マシンタッピング: 制作をパワーアップ

マシンタッピングはハンドタッピングに似ています, でも機械 (ボール盤やCNCマシンなど) あなたに代わって方向転換します. 基本的なプロセスは次のとおりです:

1. ワークを固定する:タッピング中にワークが動かないように、ワークがしっかりとクランプされていることを確認してください.
2. 適切なタップ ホルダーを選択してください:タップのサイズとタイプに合ったタップホルダーをお選びください.
3. 速度と送りを設定する:タップと材料の推奨速度と送り速度については、機械のマニュアルまたは加工リファレンスを参照してください。.
4. 切削液を塗布する:ハンドタッピングと同じように, 潤滑は不可欠です. 機械がタップとワークピースに切削液を供給する機能を備えていることを確認してください.
5. タップを開始する:ねじ山にかみ合うまで、タップを穴にゆっくりと下げます。. 機械は自動的に正しい速度で蛇口を回転させ、供給します。.
6. 問題を監視する:タッピングプロセスに注目してください, 問題を示す可能性のある異常な音や振動がないか耳を傾ける.
7. 逆転と後退:タップが希望の深さに達したら, 機械が自動的にタップを逆転させ、穴から引き込みます。.

安全第一: 手でタップする場合でも、機械を使用してタップする場合でも, 常に安全メガネを着用し、安全な操作手順に従ってください.

タッピングのトラブルシューティング

最善の準備をしたとしても, タップすると変化球が投げられることもあります. でも心配しないでください. よくある問題とその対処方法をいくつか紹介します:

壊れたタップ: これは機械工の悪夢です. 通常、次のような理由で発生します。:

• 特大ドリル穴:覚えて, タップにはグリップするための素材が必要です. 穴が大きすぎると噛み合いが少なくなり、破損のリスクが高くなります.
• 潤滑不足:熱と摩擦は蛇口の敵です. 切削液は常にたっぷり使用してください.
• 過度の力:無理して乗り越えようとしないでください. 抵抗に遭っている場合, 一旦下がって問題を調査する.
• 材質の硬度:素材によってはタップするのが難しいものもあります. コバルト鋼や超硬などのより硬いタップ材料の使用を検討してください。.

プロのヒント: タップが穴の中で折れてしまった場合, 慌てないで. タップエキストラクターを使用して慎重に取り外します.

スレッドの品質が悪い: ひどいスレッドは本当に厄介な問題になる可能性があります. ここに犯人がいます:

• タップのズレ:タップが曲がっているとねじ山も曲がってしまいます. タップがワークピースに対して垂直であることを確認するには、直角または目視を使用してください。.
• 間違ったドリルサイズ:穴が小さすぎると、ねじ山が切れたり損傷したりする可能性があります. 穴が大きすぎるとねじ山が弱くなる可能性があります. タップドリルチャートを確認してください.
• ダルタップ:鈍いタップではきれいに切れません, 糸の荒れの原因となる. 必要に応じてタップを研ぐか交換します.
• 潤滑不足:また, 切削液はあなたの友達です. ケチらないでください.

鳥の巣作り: タップの溝に切りくずが詰まると起こります, 混乱を引き起こし、スレッドを損傷する可能性があります. それを防ぐ方法は次のとおりです:

• スパイラルフルートタップを使用する:スパイラル設計により切りくずを穴から引き上げます。.
• ペックタッピング:1 回の連続動作でタップするのではなく, つついてみる. これには短い距離をタップする必要があります, 反転してチップを破壊する, そしてもう一度タップすると.
• 切りくずの除去:ブラシまたは圧縮空気を使用してフルートから切りくずを定期的に取り除きます。.

穴のサイズの問題: タップ穴が大きすぎたり、小さすぎたりした場合, これらの要素を考慮してください:

• タップ摩耗:タップが過度に摩耗すると、大きなねじ山が切断される可能性があります. 摩耗したタップは定期的に交換してください.
• 材質のスプリングバック:一部の素材は、叩いた後にわずかに戻る傾向があります, スレッドのサイズが小さくなる. 補正するには、タップして少し大きなサイズにする必要がある場合があります.
• タップドリルのサイズが間違っている:タップドリルチャートを再確認し、正しいサイズを使用していることを確認してください.
• ワークの移動:タップ加工中にワークが動いてしまった場合, ねじ山が大きすぎたり、位置がずれたりする可能性があります. しっかりと固定されていることを確認してください.

覚えて, タッピングをマスターするには忍耐と練習が鍵です. 挫折にめげないでください, そして常に学び、適応する意欲を持ってください.

結論

あなたはタッピングの隅から隅まで旅をしてきました, 適切なタップの選択から一般的な問題のトラブルシューティングまで. この知識をしっかりと身に付けて、, 完璧なスレッドと強固な接続の作成に向けて順調に進んでいます. ただ お問い合わせ さらに詳しく知りたい場合は.

タッピングツールキット:

• タッピング:確実に固定するための雌ねじを切る技術.
• タップの種類:ハンドタップ, 機械のタップ, 切断タップ, タップの形成, もっと.
• タップドリル:最適なねじのかみ合いを実現する適切なサイズの穴を作成するために不可欠です.
• タッピング加工: 手動および機械によるタッピングの段階的な説明.
• トラブルシューティング:一般的なタッピングの問題の解決策.