(57)【要約】本発明は、先端部２５に主切れ刃２７を有し、かつねじタッピング方向Ｉに少なくとも１つのねじ切り刃４１、４２、４３、４４を備えたねじ形状部２９を有するタッピングツール２３を用いて工作物５にねじ孔１を形成する方法に関する。タッピングストロークＧにおいて、主切れ刃２７が下孔を形成する。かつ同時に、ねじ形状部２９が、特にタッピング方向Ｉへのタッピング送りｆＧと、このタッピング送りに同期したタッピングツール２３の回転速度ｎＧとによって、下孔の内壁に内ねじ９を目標ねじ深さｔＧまで形成する。タッピングストロークＧの後に反対方向への逆ストロークＲが実行され、タッピングツール２３が逆の送りｆＲによってねじ孔から取り出される。本発明によれば、ねじ形状部２９は少なくとも１つのブローチ刃４６、４８、５０、５２を有する。逆ストロークＨの間、ブローチ刃４６、４８、５０、５２によってブローチ溝Ｒ１〜Ｒ４が形成される。ブローチ溝を通って、ねじ切り刃４１、４２、４３、４６が、負荷を受けない状態でねじ孔１から取り出される。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部（２５）に、主切れ刃（２７）と、タッピング方向（Ｉ）に続くとともに少なくとも１つのねじ切り刃（４１、４２、４３、４４）を備えたねじ形状部（２９）とを有するタッピングツール（２３）を用いて、工作物（５）にねじ孔（１）を形成する方法であり、
タッピングストローク（Ｇ）において、タッピングツール（２３）のタッピング方向（Ｉ）のタッピング送り（ｆＧ）およびタッピング速度（ｎＧ）に同期して、主切れ刃（２７）が下孔を形成するすると同時に、ねじ形状部（２９）が目標ねじ深さ（ｔＧ）に達するまで下孔の内壁に内ねじ（９）を形成し、
そしてタッピングストローク（Ｇ）の後、反対方向の逆ストローク（Ｒ）が行われ、そこではタッピングツール（２３）が送り速度（ｆＲ）にてタップ孔から逆方向（ＩＩ）に引き出される方法において、
ねじ形状部（２９）は少なくとも１つのブローチ刃（４６、４８、５０、５２）を有し、そしてブローチ刃（４６、４８、５０、５２）を用いて逆ストローク（Ｈ）を実行するときに切削加工溝（Ｒ１〜Ｒ４）を形成し、この切削加工溝（Ｒ１〜Ｒ４）により、ねじ切り刃（４１、４２、４３、４４）を応力を受けることなくねじ孔（１）から引き出すことを特徴とするねじ孔の形成方法。
【請求項２】
逆ストローク（Ｈ）を実行するときに、タッピングツール（２３）の回転速度（ｎＲ）を０とすることを特徴とする請求項１記載のねじ孔の形成方法。
【請求項３】
逆ストローク（Ｈ）の実行中、タッピングツール（２３）の回転速度（ｎＲ）を０よりも大きくすることで、切削加工溝（Ｒ１〜Ｒ４）を螺旋状に形成するとともに、逆ストローク（Ｈ）を実行するときに特に前記回転の方向を逆にして、前記切削加工溝（Ｒ１〜Ｒ４）の螺旋のねじれ方向を内ねじ（９）のねじれ方向に対して反対にすることを特徴とする請求項１記載のねじ孔の形成方法。
【請求項４】
内ねじ（９）のねじ部（１５）を横切って切削加工溝（Ｒ１〜Ｒ４）を形成し、および／または、ブローチ刃（４６、４８、５０、５２）による加工溝の底部（３８）を、内ねじ（９）の谷部（１７）よりも径方向外側の位置に形成することを特徴とする請求項１または２または３記載のねじ孔の形成方法。
【請求項５】
タッピングツール（２３）として、円周方向に分布した複数のねじ切り刃（４１、４２、４３、４４）を有し、かつ各ねじ切り刃（４１、４２、４３、４４）が少なくとも１つのブローチ刃（４６、４８、５０、５２）を有したものを用いることを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項記載のねじ孔の形成方法。
【請求項６】
ねじ切り刃（４１、４２、４３、４４）にて形成されたねじ部を通るときにブローチ刃（４６、４８、５０、５２）の負荷が無い状態となる寸法で前記ブローチ刃（４６、４８、５０、５２）が形成されたものによってタッピングストローク（Ｇ）を実行することを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項記載のねじ孔の形成方法。
【請求項７】
タッピングストローク（Ｇ）と逆ストローク（Ｒ）との間において、タッピング方向（Ｉ）のタッピングストローク（Ｇ）を溝形成ストローク（Ｎ）だけ延長する溝加工ステップを実行することで、内ねじ（９）に続いて、ねじ形状部（２９）が無負荷で回転することができる、ねじピッチ無しの周方向溝（１３）を形成することを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項記載のねじ孔の形成方法。
【請求項８】
溝加工ステップにおいて、タッピングツール（２３）を、タッピング方向（Ｉ）の目標孔深さ（ｔＢ）に達するまで、目標ねじ深さ（ｔＧ）を超えて、互いに同期していない、および／またはタッピング送り（ｆＧ）およびタッピング速度（ｎＧ）とは異なるところの、溝形成送り（ｆＮ）および溝形成速度（ｎＮ）にて移動させることを特徴とする請求項７記載のねじ孔の形成方法。
【請求項９】
溝加工ステップでは、ねじ孔（１）の周方向溝（１３）内においてタッピングツール（２３）のねじ形状部（２９）を完全に回転させることを特徴とする請求項７または８記載のねじ孔の形成方法。
【請求項１０】
溝形成ストローク（Ｎ）において、ねじ形状部（２９）の主切れ刃（２７）およびねじ切り刃（４１、４２、４３、４４）によって、さらに任意選択的にブローチ刃（４６、４８、５０、５２）によつて、周方向溝（１３）を形成することを特徴とする請求項７から９までのいずれか１項記載のねじ孔の形成方法。
【請求項１１】
タッピングツール（２３）に形成された刃先（４９）を用いて、孔（１）の開口部に周方向の座ぐり孔（７）を形成し、好ましくは周方向の座ぐり孔（７）を溝加工ステップ中に形成することを特徴とする請求項７から１０までのいずれか１項記載のねじ孔の形成方法。
【請求項１２】
目標孔深さ（ｔＢ）に到達したときに、逆ストローク（Ｒ）に備えて、溝形成送り（ｆＮ）を０に減少させるとともに、溝形成速度（ｎＮ）を０に減少させることを特徴とする請求項７から１１までのいずれか１項記載のねじ孔の形成方法。
【請求項１３】
逆ストローク（Ｒ）の開始時に、タッピングツール（２３）を、ねじ切り刃（４１、４２、４３、４４）が無負荷であるところの材料除去なし状態になるように制御して、周方向溝（１３）に開口している口部（１１）に到達させることを特徴とする請求項１から１２までのいずれか１項記載のねじ孔の形成方法。
【請求項１４】
タッピングストローク（Ｇ）の終点と、溝形成ストローク（Ｎ）および逆ストローク（Ｒ）とにおいて、タッピングツール（２３）の回転軸（Ｂ）と、ねじ孔の長手方向軸（Ａ）とを互いに同軸上に位置合わせすることを特徴とする請求項１から１３までのいずれか１項記載のねじ孔の形成方法。
【請求項１５】
タッピングツールを予備加工工具として使用し、予備加工されたねじ孔を仕上げ工具を使用した後処理工程で再加工し、その際に、仕上げ工具として、ねじ成形具またはヘリカルねじ成形具または軸方向ねじ成形具を使用することを特徴とする請求項１から１４までのいずれか１項記載のねじ孔の形成方法。
【請求項１６】
タッピングツール自体を仕上げ工具として使用することを特徴とする請求項１から１４までのいずれか１項記載のねじ孔の形成方法。
【請求項１７】
請求項１から１６までのいずれか１項記載の方法を実施するためのタッピングツールであって、
クランプシャンク（２４）と隣接タップ本体（２６）とを備えるとともに、長手方向の軸心（Ａ）に沿って少なくとも１つの溝（２８）を、先端部（２５）における前面主切れ刃（２７）まで備え、
前面主切れ刃（２７）において、溝（２８）を画定するすくい面（３１）と先端部（２５）の端部自由面（３３）とが繋がり、
ツールの周方向において、少なくとも１つのウェブ（３５）により溝（２８）が制限されて前記溝（２８）のすくい面（３１）が形成され、
補助刃先（３６）がウェブ（３５）の外周側の後面（３７）で繋がり、
補助刃先（３６）および前面主切れ刃（２７）は、径方向外側の主切れ刃（３９）にて繋がり、
ウェブ（３５）の外周側の後面（３７）には、少なくとも１つのねじ切り刃（４１、４２、４３、４４）を有するねじ形状部（２９）が形成されている、
前記タッピングツールにおいて、
ねじ形状部（２９）は、少なくとも１つのブローチ刃（４６、４８、５０、５２）を有して、このブローチ刃（４６、４８、５０、５２）を用いて逆ストローク（Ｈ）を実行するときに、ねじ孔（１）からねじ切り刃（４１、４２、４３、４４）を無負荷の状態で引き出し可能な切削加工溝（Ｒ１〜Ｒ４）を形成するものであることを特徴とするタッピングツール。
【請求項１８】
ねじ切り刃（４１、４２、４３、４４）は、主切れ刃（３９）を超えて径方向外側に切削刃の高さまで突出する基部輪郭切れ刃（４５）を有することを特徴とする請求項１７記載のタッピングツール。
【請求項１９】
ねじ形状の加工刃（Ｒ１〜Ｒ４）は、主切れ刃（３９）よりも径方向の外側にすくい刃高さだけ突出して半径方向外側の溝底部を形成するための切れ刃（５４）を有し、
溝底切れ刃（５４）と横溝切れ刃（５６）とがつながっており、
特に、溝底切れ刃（５４）が、ツールの周方向に延びており、および／またはツールの軸心方向に延びるねじ切り刃（４１、４２、４３、４４）の基部輪郭切れ刃（４５）に対して直角に設けられていることを特徴とする請求項１７または１８記載のタッピングツール。
【請求項２０】
ツールの長手軸線（Ｂ）の方向に見て、ねじ形状の加工刃（Ｒ１〜Ｒ４）は、ねじ切り刃（４１、４２、４３、４４）の外形によって完全に覆われていることを特徴とする請求項１８または１９記載のタッピングツール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文に記載のねじ孔、特にめくら孔を形成する方法、および請求項１７に記載の、前記の方法を実施するためのタッピングツールに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、タッピング工程においては、第１の工程の間に、ドリルによって工作物に下孔が形成される。続いて、第２の工程では、別個のタップを用いて下孔に内ねじが切られる。サイズに応じて、タップは２つ以上のカッティングエッジを持っている。カッティングエッジは刃を有し、各刃は下孔の内壁から材料をチップ状に除去し、必要に応じて材料を僅かに塑性変形させる。タップの刃は、異なる角度、例えば平坦の度合いが異なるように設計されている。その結果、それぞれの刃にて工作物をほぼ同じサイズに切削するときに材料の切り出しが行われる。
【０００３】
上記のタッピングプロセスとは対照的に、一般的な方法は、弾丸形のタッピングツールを用いて実行される。そのときには、下孔の切削と内ねじとの切削とが、共通のツールストロークにて行われる。弾丸形のタッピングツールは、その工具先端に主切れ刃を有するとともに、タッピング方向に延びるねじ山形状であって少なくとも１つのねじ形状の切削刃を備えたものを有する。加工の際には、タッピングストロークと、それに続く反対方向の逆ストロークとが実施される。タッピングストロークにおいては、主切れ刃が下孔を形成する一方で、ねじ形状の切削刃は、使用に適した設定ねじ深さに到達するまで、下孔の内壁に内ねじを形成する。タッピングストロークは、タッピングツールの同期速度におけるタップ送り速度で実行される。次の逆転のための逆ストロークでは、反対方向への逆送りと同期した逆転速度で、タッピングツールがねじ孔から逆方向に取り出される。これにより、タッピングツールのねじ山のプロファイルが、内ねじのねじ形状として無負荷で転移される。
【０００４】
上記の工程では、タッピングストロークの終わりに、タッピング処理が減速される。すなわち、同期されたタッピング速度を有するタッピング送りがゼロに低減される。しかし、従来技術では、タップ加工速度がゼロになるまで加工速度が遅くなると、タッピングツールのねじ形状への切削負荷が過度に大きくなり、切削刃の破損または工具自体の破損を招く可能性がある。
【０００５】
特許文献１から、下孔加工とねじ切りとを行うようにされた結合式のタッピングツールが知られている。このタッピングツールは、最初に下孔を形成する。続いて、このタッピングツールは、回転しながら、下孔の軸心のまわりの円軌道を移動しながら、ツールの軸心の方向に移動する。それによって、ツールのねじ山形状部が下孔に内ねじを形成する。特許文献２および特許文献３から、実質的に同じ方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ドイツ特許第３８８０３９４号明細書
【特許文献２】ドイツ特許出願公開第３９３９７９５号明細書
【特許文献３】アメリカ特許第５６７８９６２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、工作物にねじ孔を形成する方法およびこの方法を実施するタッピングツールであって工具負荷を低減するものを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的は、請求項１または請求項１７に記載の特徴によって達成される。本発明の好ましい実施形態は、従属請求項に開示されている。
【０００９】
請求項１の特徴部分によれば、ねじ形状における少なくとも１つのブローチ刃によって、後の工程制御を行うことが可能となる。したがって、ブローチ刃によって逆ストロークを実施することで、ねじ加工された孔に溝加工が施される。それによって、ねじ加工用の刃は、負荷を受けることなしにねじ孔から取り出される。溝加工は、内ねじのねじ部を通って行われる。加工溝における径方向外側の溝底は、内ねじの径方向外側のねじ谷部よりも径方向外側に位置する。逆ストロークの実施時には、タッピングツールの速度を０にすることが好ましい。あるいは、タップツールを反対方向の速度で駆動することもできる。
【００１０】
タッピングツールの負荷を低減するために、タッピングストロークに続いてすぐに逆ストロークを行うのではなく、むしろ溝形成ステップが続くことが好ましい。タッピングストロークに続く溝形成ステップにおいては、ねじ形状を有しない周方向溝が形成される。この周方向溝において、タッピングツールのねじ形状部は、無負荷で回転することができる。このようにして、切削負荷が過大であるために工具が破損したりねじ山プロファイルが破損したりすることなしに、タップ速度を０にすることができる。
【００１１】
上述したように、タッピングツールにおけるねじ形状部は、溝加工刃によってねじピッチなしで形成された周方向溝において無負荷で回転することができる。周方向溝を設けることによって、タッピングツールの切削刃によって、ねじ孔の開口にざぐり孔を形成することも可能である。このようにして、円周状のざぐり孔を、溝形成ステップの間に形成することができる。
【００１２】
タッピングツールは、第１の実施の形態では、前加工のための工具として使用することができる。この場合、あらかじめ機械加工されたねじ孔は、後処理ステップにおいて仕上げ工具を使用して再加工されなければならない。仕上げ工具としては、ねじ形成装置、螺旋ねじ形成装置または軸方向ねじ形成装置を用いることができる。
【００１３】
あるいは、第２の実施形態では、タッピングツール自体を仕上げ工具として形成することができる。この場合は、上述の追加の後処理工程を省略することができる。
【００１４】
技術的な実施に際しては、タッピングストロークを直接拡張することで、タッピングストロークに続けて溝形成ストローク加工を行うことができる。この場合、タッピングツールは、目標とするねじ深さを超えて所望の孔深さに達するまで、タッピング送りおよびタッピング速度とは互いに同期していないおよび／または互いに相違する溝加工送りおよび溝加工速度で移動される。
【００１５】
溝形成ストロークの終わりに、工具のねじ形成部がねじ孔の周方向溝内で無負荷状態で完全に回転することができるようにすることが好ましい。周方向溝は、溝形成ストロークにおいて、タッピングツールのねじ形成部における主切れ刃とねじ切削刃（またはより一般的なねじ切り刃）によって形成される。
【００１６】
公称ねじ深さに達すると、溝加工の送りは０に減少される。同時に、本発明による逆ストロークを可能にするために、溝加工の速度が０に減少される。
【００１７】
逆ストロークを開始するとき、タッピングツールは、ねじ切り用の切削刃が、内周溝内に開口する切削加工溝に向けて無負荷で移動できるように制御される。引き続いて、タッピングツールは、ねじ孔においてタッピング方向とは反対向きの逆方向に、逆送りおよび場合によっては逆転速度で移動され、これにより、タッピングツールは、ねじ孔から材料を除去しないようにして、このねじ孔から取り出される。
【００１８】
タッピングストロークと、溝形成ストロークと、逆ストロークとの実施中において、タッピングツールの回転軸心とねじ孔の長手方向の軸心とは、たえず一致していることが好ましい。
【００１９】
このような方法を実施するためのタッピングツールは、クランプシャンクと、隣接するタップ本体とを有することが好ましい。タッピングツールの縦軸に沿って、少なくとも１つの溝が、先端部における主切れ刃まで延在することができる。前面主切れ刃において、溝を画定するすくい面と先端部の端部自由面とが繋がる。ツールの周方向に見ると、溝は少なくとも１つのウェブで制限される。溝のすくい面は、ウェブの外周側の後面に繋がって、補助刃先を形成することができる。ウェブの外周側の後面には、少なくとも１つのねじ切り刃と、それに付随するブローチ刃とが形成されていてもよい。ブローチ刃の高さは径方向に寸法決めされているので、ブローチ刃は主切れ刃を越えて径方向外側に所定量だけ突出する。任意選択的に、径方向のねじ切り刃は、主切れ刃から外向きに延ばされる。代替的におよび／または追加的に、軸方向から見て、ねじ切り刃は軸方向のオフセットによって主切れ刃の後ろに配置することができる。さらに、ねじ形状部が、少なくとも１つのブローチ刃を有する。
【００２０】
ねじ切り刃には、径方向外側の輪郭を有する切削エッジが形成される。これは主切れ刃の切削エッジを越えた切削エッジの高さになる。そして、ブローチ刃は、径方向外側における溝加工のための底部切削エッジを、ねじ切り刃を越えた高さで径方向外側に有する。ブローチ刃における径方向外側の溝底部切削エッジは、切削形成されたねじ加工部を横切って移動する。ブローチ刃の溝底切削エッジとねじ山形用切れ刃の切削エッジとは、互いにほぼ直角に配列されている。
【００２１】
好ましい実施形態では、タッピングツールは４つのウェブを有することができる。 これらのウェブの各々は、少なくともツール上において周方向に配置されたねじ形状の切削刃によって形成される。ねじ切り刃は、好ましくは、同一の切断形状で形成されるのではなく、異なった形状で設計される。一例として、ツールの周方向に沿って、予備的な切削刃と、２つの中間切削刃と、異なる幾何学的形状を切削するための仕上げ刃とを、ツール上に次々と形成することができる。これらの切削刃は、タッピングツールの軸方向に互いにずらせて形成されている。それらのオフセット寸法はタッピング速度およびタッピング送りと対応し、それによって完全なねじ切りが保証される。
【００２２】
上記実施形態の変形例では、周方向に分布した４つのねじ切り刃の各々に少なくとも１つのブローチ刃が割り当てられている。各ブローチ刃は、同一の切断形状を有する必要はない。むしろ、それぞれのブローチ刃の切り刃の形状は、軸方向ねじ切り刃の上流側の切断形状にそれぞれ依存する。したがって、異なったサイズのねじ切り刃の場合には、各ブローチ刃は異なる切り刃形状を有することがある。したがって、内ねじに形成された溝は同一である必要はなく、異なる寸法とすることができる。
【００２３】
上記で説明した、および／または従属請求項に記載した、本発明の有利な実施形態およ／またはさらなる発展形態は、例えば、明白な依存関係または互換性のない代替案の場合を除き、個別にまたは互いに組み合わせて使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１ａ】工作物に形成された、ねじ切り加工によるめくら孔の側部切断図である。
【図１ｂ】ねじ切り加工によるめくら孔の上面図である。
【図２】タッピングツールの正面図である。
【図３】タッピングツールの側面図である。
【図４】図１に示されるねじ切りめくら孔の製造工程を示す図である。
【図５】図１に示されるねじ切りめくら孔の製造工程を示す図である。
【図６】図１に示されるねじ切りめくら孔の製造工程を示す図である。
【図７】図１に示されるねじ切りめくら孔の製造工程を示す図である。
【図８】さらなる実施の形態についての図１に対応する図である。
【図９】さらなる実施の形態についての図１に対応する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明およびその有利な実施形態およびそのさらなる発展および利点が、以下において図面を参照して詳細に説明される。
【００２６】
図１ａおよび図１ｂには、ねじ加工されためくら孔１の完成形態が示されている。孔１は、いわゆる弾丸形のタップを用いた加工によって、その底孔３が工作物５における目標孔深さtＢに達するように形成されている。この点は、図５〜図８を参照して後述する。孔１は、その開口部において、ざぐり孔７を有しており、このざぐり孔７は、下方の内ねじ９へと続いている。内ねじ９は、孔の軸心に沿って、使用可能な公称ねじ深さｔＧまで形成されている。図１から明らかなように、内ねじ９のねじ部１５が、周方向溝１３内に開口している。この周方向溝１３は、ねじ部を有しないとともに、軸心方向に見たときに内ねじ９と底孔３との間において形成されている。ねじ部１５は、径方向外側の谷部１７と、径方向内側の山部２１に対して径方向につながるフランク１９とを有する。
【００２７】
さらに、ねじ加工されためくら孔１は、周方向に沿って一様に分布するように形成された合計４つの切削加工溝Ｒ１〜Ｒ４を有する。これらの切削加工溝は、周方向溝１３における口部１１（図１）にて開いた状態にあるとともに、内ねじ９のねじ部１５を軸心方向に横断して形成されている。切削加工溝Ｒ１〜Ｒ４は、後述のタッピングツール２３の刃４１、４２、４３、４４を用いた内ねじ９の加工時における、逆ストロークＲを実施する際に形成される。
【００２８】
図１ａおよび図１ｂに示されためくら孔１は、図２および図３を参照して以下に説明されるタッピングツール２３を用いて加工される。それに応じて、図３に示されるツール２３は、その先端部２５において、周方向に均等に分配された４つの前面主切れ刃２７と、タッピング方向Ｉ（図５）の後端ねじ形状部２９とを有する。
【００２９】
タッピングツール２３は、めくら孔の軸心Ａに沿って、クランプシャンク２４と、それに続くタップ本体２６とで構成されている。また、円周方向に分配された合計４つの溝２８が、先端部２５におけるそれぞれの前面主切れ刃２７まで延びている。
【００３０】
各主切れ刃２７において、切り屑すくい面３１を画定する溝２８と、先端部２５の端部自由面３３とが繋がっている。工具周方向において、それぞれの縦溝２８はウェブ３５によって境界付けられている。全体として、図２および図３に示すタッピングツール２３は、４つのウェブ３５を有する。これにより、溝２８のすくい面３１は、それぞれのウェブ３５の外周側の後面３７に、補助刃先３６を形成する。二次的な刃先３６と前面主切れ刃２７とは、半径方向外側の主切れ刃３９において一緒になる。
【００３１】
４つのウェブ３５の外周側の後面３７において、ねじ形状部２９には、それぞれ、荒い切削刃４１と、第１および第２の中間切削刃４２、４３と、仕上げ切削刃４４とが設けられている。切削刃４１、４２、４３、４４のそれぞれは、図３に示すように、ねじ部１５を切削／成形するために、半径方向外側の基部輪郭切れ刃４５およびねじフランク切れ刃４７を有するように形成されている。切削刃４１〜４４は異なる幾何形状で形成され、先端部２５から異なる軸方向距離Δａ（図４にのみ示されている）だけ離れており、内ねじ９における図１に示されたねじ部１５を切削する。一例として、予切削、中間、仕上げのための切削刃４１、４２、４３、４４は、軸心方向における異なる軸心方向寸法および／または径方向における異なる切削刃高さΔr（図２）を有する。一例として、予切削、中間、仕上げの切削刃４１、４２、４３、４４は、周方向に沿って大きくなることができる。仕上げ切削刃４４は、次いで、内ねじの輪郭全体を切削する。代替的に、仕上げ切削刃４４は、さらなるチップ機械加工なしでねじ山強度を増加させるために、創成用の刃として設計されていてもよい。
【００３２】
タッピングツール２３は、タップ本体２６とクランプシャンク２４との間の移行部に、図１ａに示すざぐり孔７を形成するための切れ刃４９をも有する。
【００３３】
図において、円周方向に分布した４つのねじ切り刃４１、４２、４３、４４には、それぞれ少なくとも１つのブローチ刃４６、４８、５０、５２が割り当てられている。ブローチ刃４６、４８、５０、５２による切削形状は、軸方向ねじ切り刃４１、４２、４３、４４の上流側の切削形状にそれぞれ依存する。すなわち、異なる寸法のねじ切り刃４１、４２、４３、４４の場合には、ブローチ刃４６、４８、５０、５２も異なる切刃形状を有する。さらに、図４の右側に示されているねじ切り刃４４は、１つのブローチ刃を有するだけでなく、軸心方向に前後に配置された合計２つのブローチ刃５０、５２を有している。これにより、逆ストロークＨの際に発生する材料除去中の工具負荷が低減される。ブローチ刃４６、４８、５０、５２の刃先形状が異なることにより、図１ｂに示される内ねじ９の縦方向の切削加工溝Ｒ１〜Ｒ４の寸法は異なっている。
【００３４】
図３から明らかなように、ねじ形状のブローチ刃Ｒ１〜Ｒ４の各々は、径方向外側の溝底切れ刃５４を有し、この溝底切れ刃５４は、主切れ刃３９を越えて縦溝の高さ分だけ径方向外側に突出している。溝底切れ刃５４は、横溝側切れ刃５６に連続する。溝底切れ刃５４は、タッピングツールの周方向に延び、それぞれのねじ山形の切削刃４１、４２、４３、４４の基部輪郭切れ刃４５に対して直角に向けられている。底部の基部輪郭切れ刃４５は、タッピングツールの縦軸Ｂに沿って延びている。
【００３５】
タッピングツールの縦軸Ｂの方向に見ると、ブローチ刃４６、４８、５０、５２の外側輪郭は、それぞれのねじプロファイルの切削刃４１、４２、４３、４４の外側輪郭を完全に覆っている。このため、ねじプロファイルの切削刃は、逆ストロークＨの間に、負荷なしの状態で、縦溝Ｒ１〜Ｒ４を通ってねじ加工孔から取り出される。
【００３６】
図１に示されるねじ加工されためくら孔１を製造する方法について、図５〜図８を参照して以下に述べる。すなわち、図１において、タッピングツール２３は、未加工の工作物５におけるタッピング方向Ｉに案内され、弾丸形の孔を開ける。この弾丸形の孔は、タッピングストロークＧにおける溝形成ストロークＮと逆ストロークＲとに分割されている。タッピングストロークＧにおいて、前面主切れ刃２７が下孔を形成すると同時に、後端のねじ形状部２９によって下孔の内壁の内ねじ９を生成する。タッピングストロークＧは、タッピング送りｆＧでタップ回転方向に、すなわち、目標ねじ深さｔＧに達するまで、同期したタッピング速度ｎＧで実行される。ブローチ刃４６、４８、５０、５２は、切削刃４１、４２、４３、４４によって形成されたねじ形状によって、可能な限り無負荷でタッピングストロークＧが行われるように、寸法決めされている。
【００３７】
その直後に溝形成工程（図７）が実行され、そのときに、タッピング方向ＩのタッピングストロークＧが溝形成ストロークＮによって延長される。タッピングストロークＧとは対照的に、溝加工のためのストロークすなわち逆ストロークＨでは、溝形成送りｆＮとタッピングツール２３の溝形成速度ｎＮとは同期しておらず、前回のタッピング送りｆＧおよびタッピング速度ｎＧとは異なる。
【００３８】
このようにして、予切削、中間切削、仕上げ切削のための切削刃４１、４２、４３、４４およびそのブローチ刃４６、４８、５０、５２を有する（溝形成工程における）ねじ形状部２９を、図６および図７に示されている周方向溝１３において、負荷なしで回転させることができる。溝形成送りｆＮおよび溝形成速度ｎＮは、切削刃４１〜４４およびブローチ刃４６、４８、５０、５２の切削負荷が過大にならないように設定されている。
【００３９】
設定穿孔深さｔＢに達すると、溝形成送りｆＮおよび溝形成速度ｎＮの両方が０に低減される。続いて、逆ストロークＲ（図７）に備えて送り戻しが行われる。逆ストロークＲ（図７）では、タッピングツール２３は、逆の送りｆＲを用いて、ねじ孔１から反転方向ＩＩ（図７）に引き出され、その反転速度は０である。その結果、ブローチ刃４６、４８、５０、５２によって縦方向の切削加工溝Ｒ１〜Ｒ４がねじ孔１に形成される。この切削加工溝Ｒ１〜Ｒ４によって、ねじ切りに供された切削刃４１、４２、４３、４４がねじ孔１から負荷なしに取り出される。
【００４０】
上記の処理手順では、逆ストロークＨ（図７）におけるタッピングツール２３の反転速度ｎＲが０であるため、切削加工溝Ｒ１〜Ｒ４は軸心方向に真直である。あるいは、逆転ストロークＨは螺旋状であってもよい。図８および図９について、図８において反転速度ｎＲが０よりも大きい場合には、回転の方向を逆転することなく、タッピング速度ｎＧ（タッピングストロークＧ）をより低速の反転速度ｎＲに設定する（逆ストロークＲ）。
【００４１】
しかし、図９では、タッピング速度ｎＧが０に減少し、逆ストロークＲがその方向を逆転して開始される。したがって、図９に示すヘリカル構造の切削加工溝Ｒ１のねじれ方向は、内ねじ９のねじれ方向とは逆方向に形成されている。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年7月22日(2019.7.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部（２５）に、主切れ刃（２７）と、タッピング方向（Ｉ）に続くとともに少なくとも１つのねじ切り刃（４１、４２、４３、４４）を備えたねじ形状部（２９）とを有するタッピングツール（２３）を用いて、工作物（５）にねじ孔（１）を形成する方法であり、
タッピングストローク（Ｇ）において、タッピングツール（２３）のタッピング方向（Ｉ）のタッピング送り（ｆＧ）およびタッピング速度（ｎＧ）に同期して、主切れ刃（２７）が下孔を形成するすると同時に、ねじ形状部（２９）が目標ねじ深さ（ｔＧ）に達するまで下孔の内壁に内ねじ（９）を形成し、
そしてタッピングストローク（Ｇ）の後、反対方向の逆ストローク（Ｒ）が行われ、そこではタッピングツール（２３）が送り速度（ｆＲ）にてタップ孔から逆方向（ＩＩ）に引き出される方法において、
ねじ形状部（２９）は少なくとも１つのブローチ刃（４６、４８、５０、５２）を有し、そしてブローチ刃（４６、４８、５０、５２）を用いて逆ストローク（Ｒ）を実行するときに切削加工溝（Ｒ１〜Ｒ４）を形成し、この切削加工溝（Ｒ１〜Ｒ４）により、ねじ切り刃（４１、４２、４３、４４）を応力を受けることなく、材料を除去しないようにしてねじ孔（１）から引き出し、
タッピングストローク（Ｇ）と逆ストローク（Ｒ）との間において、タッピング方向（Ｉ）のタッピングストローク（Ｇ）を溝形成ストローク（Ｎ）だけ延長する溝加工ステップを実行することで、内ねじ（９）に続いて、ねじ形状部（２９）が無負荷で回転することができる、ねじピッチ無しの周方向溝（１３）を形成し、
溝加工ステップにおいて、タッピングツール（２３）を、タッピング方向（Ｉ）の目標孔深さ（ｔＢ）に達するまで、目標ねじ深さ（ｔＧ）を超えて、互いに同期していない、および／またはタッピング送り（ｆＧ）およびタッピング速度（ｎＧ）とは異なるところの、溝形成送り（ｆＮ）および溝形成速度（ｎＮ）にて移動させる
ことを特徴とするねじ孔の形成方法。
【請求項２】
逆ストローク（Ｒ）を実行するときに、タッピングツール（２３）の回転速度（ｎＲ）を０とすることを特徴とする請求項１記載のねじ孔の形成方法。
【請求項３】
逆ストローク（Ｒ）の実行中、タッピングツール（２３）の回転速度（ｎＲ）を０よりも大きくすることで、切削加工溝（Ｒ１〜Ｒ４）を螺旋状に形成するとともに、逆ストローク（Ｈ）を実行するときに特に前記回転の方向を逆にして、前記切削加工溝（Ｒ１〜Ｒ４）の螺旋のねじれ方向を内ねじ（９）のねじれ方向に対して反対にすることを特徴とする請求項１記載のねじ孔の形成方法。
【請求項４】
内ねじ（９）のねじ部（１５）を横切って切削加工溝（Ｒ１〜Ｒ４）を形成し、および／または、ブローチ刃（４６、４８、５０、５２）による加工溝の底部（３８）を、内ねじ（９）の谷部（１７）よりも径方向外側の位置に形成することを特徴とする請求項１または２または３記載のねじ孔の形成方法。
【請求項５】
タッピングツール（２３）として、円周方向に分布した複数のねじ切り刃（４１、４２、４３、４４）を有し、かつ各ねじ切り刃（４１、４２、４３、４４）が少なくとも１つのブローチ刃（４６、４８、５０、５２）を有したものを用いることを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項記載のねじ孔の形成方法。
【請求項６】
ねじ切り刃（４１、４２、４３、４４）にて形成されたねじ部を通るときにブローチ刃（４６、４８、５０、５２）の負荷が無い状態となる寸法で前記ブローチ刃（４６、４８、５０、５２）が形成されたものによってタッピングストローク（Ｇ）を実行することを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項記載のねじ孔の形成方法。
【請求項７】
溝加工ステップでは、ねじ孔（１）の周方向溝（１３）内においてタッピングツール（２３）のねじ形状部（２９）を完全に回転させることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のねじ孔の形成方法。
【請求項８】
溝形成ストローク（Ｎ）において、ねじ形状部（２９）の主切れ刃（２７）およびねじ切り刃（４１、４２、４３、４４）によって、さらにブローチ刃（４６、４８、５０、５２）によつて、周方向溝（１３）を形成することを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項記載のねじ孔の形成方法。
【請求項９】
タッピングツール（２３）に形成された刃先（４９）を用いて、孔（１）の開口部に周方向の座ぐり孔（７）を形成し、好ましくは周方向の座ぐり孔（７）を溝加工ステップ中に形成することを特徴とする請求項１から８までのいずれか１項記載のねじ孔の形成方法。
【請求項１０】
目標孔深さ（ｔＢ）に到達したときに、逆ストローク（Ｒ）に備えて、溝形成送り（ｆＮ）を０に減少させるとともに、溝形成速度（ｎＮ）を０に減少させることを特徴とする請求項１から９までのいずれか１項記載のねじ孔の形成方法。
【請求項１１】
逆ストローク（Ｒ）の開始時に、タッピングツール（２３）を、ねじ切り刃（４１、４２、４３、４４）が無負荷であるところの材料除去なし状態になるように制御して、周方向溝（１３）に開口している口部（１１）に到達させることを特徴とする請求項１から１０までのいずれか１項記載のねじ孔の形成方法。
【請求項１２】
タッピングストローク（Ｇ）の終点と、溝形成ストローク（Ｎ）および逆ストローク（Ｒ）とにおいて、タッピングツール（２３）の回転軸（Ｂ）と、ねじ孔の長手方向軸（Ａ）とを互いに同軸上に位置合わせすることを特徴とする請求項１から１１までのいずれか１項記載のねじ孔の形成方法。
【請求項１３】
タッピングツールを予備加工工具として使用し、予備加工されたねじ孔を仕上げ工具を使用した後処理工程で再加工し、その際に、仕上げ工具として、ねじ成形具またはヘリカルねじ成形具または軸方向ねじ成形具を使用することを特徴とする請求項１から１２までのいずれか１項記載のねじ孔の形成方法。
【請求項１４】
タッピングツール自体を仕上げ工具として使用することを特徴とする請求項１から１２までのいずれか１項記載のねじ孔の形成方法。
【請求項１５】
工作物（５）にねじ孔（１）を形成するためのタッピングツールであって、
クランプシャンク（２４）と隣接タップ本体（２６）とを備えるとともに、長手方向の軸心（Ａ）に沿って少なくとも１つの溝（２８）を、先端部（２５）における前面主切れ刃（２７）まで備え、
前面主切れ刃（２７）において、溝（２８）を画定するすくい面（３１）と先端部（２５）の端部自由面（３３）とが繋がり、
ツールの周方向において、少なくとも１つのウェブ（３５）により溝（２８）が制限されて前記溝（２８）のすくい面（３１）が形成され、
補助刃先（３６）がウェブ（３５）の外周側の後面（３７）で繋がり、
補助刃先（３６）および前面主切れ刃（２７）は、径方向外側の主切れ刃（３９）にて繋がり、
ウェブ（３５）の外周側の後面（３７）には、少なくとも１つのねじ切り刃（４１、４２、４３、４４）を有するねじ形状部（２９）が形成されており、ねじ切り刃（４１、４２、４３、４４）は、主切れ刃（３９）を超えて径方向外側に切削刃の高さまで突出する径方向外側の基部輪郭切れ刃（４５）を有し、この径方向外側の基部輪郭切れ刃（４５）は、ツールの長手軸線（Ｂ）に沿って延びており、
前記タッピングツールにおいて、
ねじ形状部（２９）は、少なくとも１つのブローチ刃（４６、４８、５０、５２）を有して、このブローチ刃（４６、４８、５０、５２）を用いて逆ストローク（Ｈ）を実行するときに、ねじ孔（１）からねじ切り刃（４１、４２、４３、４４）を無負荷の状態で引き出し可能な切削加工溝（Ｒ１〜Ｒ４）を形成するものであり、
ねじ形状のブローチ刃（４６，４８，５０，５２）は、主切れ刃（３９）よりも径方向の外側にすくい刃高さだけ突出して半径方向外側の溝底部を形成するための切れ刃（５４）を有し、
溝底切れ刃（５４）と横溝切れ刃（５６）とがつながっており、
特に、溝底切れ刃（５４）が、ツールの周方向に延びており、かつねじ切り刃（４１、４２、４３、４４）の基部輪郭切れ刃（４５）に対して直角に設けられていることを特徴とするタッピングツール。
【請求項１６】
ツールの長手軸線（Ｂ）の方向に見て、ねじ形状のブローチ刃（４６，４８，５０，５２）は、ねじ切り刃（４１、４２、４３、４４）の外形によって完全に覆われていることを特徴とする請求項１５記載のタッピングツール。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文に記載のねじ孔、特にめくら孔を形成する方法、および請求項１５に記載の、前記の方法を実施するためのタッピングツールに関する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記の目的は、請求項１または請求項１５に記載の特徴によって達成される。本発明の好ましい実施形態は、従属請求項に開示されている。
【国際調査報告】
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