(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじの切り始め部分が面取りされたねじ加工面にねじ加工を施すためのねじ切り工具において、
前記ねじ加工面側に突出形成されたねじ溝形状の切刃を有する主切刃部と、該主切刃部の工具先端側に形成され、前記ねじ加工面に平行な切刃からなる先行さらい刃部と、該先行さらい刃部の切刃の工具先端側の部分であって、前記ねじ加工面に平行な切刃を有して前記切り始め部分の不完全ねじ部のねじ山頂部を平坦に加工するねじ山修正刃部とを備え、
前記先行さらい刃部の切刃の長さは、前記主切刃部によって切り出されるねじのピッチよりも長くされてなる
ことを特徴とするねじ切り工具。
【請求項２】
前記先行さらい刃部の工具先端側のエッジが、前記切り始め部分のテーパ面をさらい加工するためのテーパさらい刃部とされてなる
請求項１に記載のねじ切り工具。
【請求項３】
前記主切刃部の工具基端側には、前記ねじ加工面に平行な切刃からなる後さらい刃部が更に設けられる
請求項１または２に記載のねじ切り工具。
【請求項４】
前記後さらい刃部の工具基端側のエッジが、前記ねじ加工面の面取りされたねじの切り終わり部分のテーパ面をさらい加工するためのテーパさらい刃部とされてなる
請求項３に記載のねじ切り工具。
【請求項５】
当該ねじ切り工具は、ねじ切り旋盤工具として形成されてなる
請求項１〜４のいずれか１項に記載のねじ切り工具。
【請求項６】
当該ねじ切り工具は、ねじ切りフライス工具として形成されてなる
請求項１〜４のいずれか１項に記載のねじ切り工具。
【請求項７】
ねじの切り始め部分が面取りされたねじ加工面にねじ加工を施すねじ加工装置において、
前記ねじ加工面側に突出形成されたねじ溝形状の切刃を有する主切刃部と、該主切刃部の工具先端側に形成され、前記ねじ加工面に平行な切刃からなる先行さらい刃部と、該先行さらい刃部の切刃の工具先端側の部分であって、前記ねじ加工面に平行な切刃を有するねじ山修正刃部とを有するねじ切り工具と、前記ねじ加工面に対して前記ねじ切り工具を相対変位させる駆動機構と、前記駆動機構を制御する制御手段とを備え、
前記ねじ切り工具の前記先行さらい刃部の切刃の長さは、前記主切刃部によって切り出されるねじのピッチよりも長くされてなり、
前記制御手段は、前記主切刃部による前記ねじ加工面のねじ切り後に、前記切り始め部分の不完全ねじ部のねじ山頂部を前記ねじ山修正刃部により切り込ませるように前記駆動機構を制御する
ことを特徴とするねじ加工装置。
【請求項８】
前記先行さらい刃部の工具先端側のエッジが、前記切り始め部分のテーパ面をさらい加工するためのテーパさらい刃部とされてなり、前記制御手段は、前記主切刃部による前記ねじ加工面のねじ切り後に、そのテーパさらい刃部を前記切り始め部分のテーパ面に摺接させつつ、同テーパ面に沿って移動させるように前記駆動機構を制御する
請求項７に記載のねじ加工装置。
【請求項９】
前記主切刃部の工具基端側には、前記ねじ加工面に平行な切刃からなる後さらい刃部が更に設けられる
請求項７または８に記載のねじ加工装置。
【請求項１０】
当該加工装置は、旋削加工装置として構成されてなる
請求項７〜９のいずれか１項に記載のねじ加工装置。
【請求項１１】
当該加工装置は、フライス加工装置として構成されてなる
請求項７〜９のいずれか１項に記載のねじ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ねじ切り工具及びねじ加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、旋削加工やフライス加工等によるねじ加工に用いられるねじ切り工具として、例えば特許文献１及び２に見られるようなさらい刃付きのねじ切り工具が知られている。こうしたさらい刃付きのねじ切り工具では、ねじ加工面側に突出形成されたねじ溝形状の切刃を有する主切刃部の工具送り方向後方に、ねじ加工面に平行な切刃からなるさらい刃部が形成されており、主切刃部の切削によって発生するばりがさらい刃部にて除去されるようになっている。
【特許文献１】特開平５−１７７４１５号公報
【特許文献２】特開平１１−８０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところでこうしたねじ切り工具によるねじ加工に際しては、ねじの切り始め部分と切り終わり部分に面取りを施すことが多く、この面取り部分にねじ溝の切り込みの不十分な不完全ねじ部が形成されてしまう。また面取りを施していない場合には、ねじの切り始めにねじの切り込みを徐々に深くしたり、ねじの切り終わりにねじの切り込みを徐々に浅くしたりする必要があり、やはり切り始め及び切り終わり部分に不完全ねじ部が形成されてしまうようになる。
【０００４】
こうした不完全ねじ部では、上記さらい刃付きのねじ切り工具を用いたとしても、切り込みが浅いことから、そのさらい刃部の切刃がねじ山頂部に当接せず、ばりを除去することができなくなっている。そのため、そうした不完全ねじ部のばりは、別途の工程で手作業等により取り除くこととなり、生産性の低下を招いてしまっている。
【０００５】
本発明はこうした実状に鑑みてなされたものであって、その解決しようとする課題は、不完全ねじ部のばり取りを好適に行うことのできるねじ切り工具及びねじ加工装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
こうした目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、ねじの切り始め部分が面取りされたねじ加工面にねじ加工を施すためのねじ切り工具として、前記ねじ加工面側に突出形成されたねじ溝形状の切刃を有する主切刃部と、該主切刃部の工具先端側に形成され、前記ねじ加工面に平行な切刃からなる先行さらい刃部と、該先行さらい刃部の切刃の工具先端側の部分であって、前記ねじ加工面に平行な切刃を有して前記切り始め部分の不完全ねじ部のねじ山頂部を平坦に加工するねじ山修正刃部と、を備え、前記先行さらい刃部の切刃の長さを、前記主切刃部によって切り出されるねじのピッチよりも長くした。
【０００７】
ねじ切り工具としてのこのような構造では、主切刃部を用いてねじ加工面のねじ切りが可能であるとともに、ねじ山修正刃部を用いてねじの切り始め部分のねじ山頂部を平坦に加工することで、同部分のばり取りが可能でもある。すなわち、こうしたねじ切り工具を用いることで、ねじ加工面のねじ切りとねじの切り始め部分のばり取りとを、工具を交換せずに行えるようになる。更に、主切刃部及びねじ山修正刃部を一体に或いは別体に設けることも可能であり、ねじ切り工具としての構造の自由度が高められる。
【０００８】
また、ねじ加工面に平行な切刃からなる先行さらい刃部を主切刃部の工具先端側に形成し、該先行さらい刃部の切刃の工具先端側の部分をねじ山修正刃部とするという構造を採用することにより、その体格の小型化を図ることができる。
【０００９】
すなわち、先行さらい刃部とねじ山修正刃部との一体化が可能になる。さらに、ねじ加工面のねじ切り及びねじの切り始め部分のばり取りに加え、先行さらい刃部を用いたねじの切り終わり部分のばり取りを併せて行うことができるようになる。
【００１０】
そして、主切刃部によって切り出されるねじのピッチよりも先行さらい刃部の切刃の長さを長くすることにより、ねじ切り工具においてねじの切り終わり部分の不完全ねじ部のばり取りを的確に行うことができる。これは、ねじの切り終わり部分には通常、少なくとも数ピッチ分の不完全ねじが形成されるためである。
【００１１】
なお、請求項１に記載のねじ切り工具においては、例えば請求項２に記載の発明によるように、前記先行さらい刃部の工具先端側のエッジを、前記切り始め部分のテーパ面をさらい加工するためのテーパさらい刃部とすれば、ねじ切り工具としての簡易な構造で、ね
じの切り始め部分のテーパ面の仕上げ加工を行うことができるようにもなる。
【００１２】
更に、請求項１または２に記載のねじ切り工具においては、例えば請求項３に記載の発明によるように、前記ねじ加工面に平行な切刃からなる後さらい刃部を前記主切刃部の工具基端側に更に設けることとすれば、切り終わりのテーパ面の仕上げ加工を行うことができるようになる。
【００１３】
特に、請求項３に記載のねじ切り工具においては、例えば請求項４に記載の発明によるように、前記後さらい刃部の工具基端側のエッジを、前記ねじ加工面の面取りされたねじの切り終わり部分のテーパ面をさらい加工するためのテーパさらい刃部とすれば、ねじ切り工具としての簡易な構造で、切り終わりのテーパ面の仕上げ加工を行うことができるようになる。
【００２２】
ちなみに、こうしたねじ切り工具については、例えば請求項５に記載の発明によるように、ねじ切り旋盤工具として形成したり、或いは請求項６に記載の発明によるように、ねじ切りフライス工具として形成したりすることができる。
【００２３】
一方、上記目的を達成するため、請求項７に記載の発明では、ねじの切り始め部分が面取りされたねじ加工面にねじ加工を施すねじ加工装置として、前記ねじ加工面側に突出形成されたねじ溝形状の切刃を有する主切刃部と、該主切刃部の工具先端側に形成され、前記ねじ加工面に平行な切刃からなる先行さらい刃部と、該先行さらい刃部の切刃の工具先端側の部分であって、前記ねじ加工面に平行な切刃を有するねじ山修正刃部とを有するねじ切り工具と、前記ねじ加工面に対して前記ねじ切り工具を相対変位させる駆動機構と、前記駆動機構を制御する制御手段と、を備え、前記ねじ切り工具の前記先行さらい刃部の切刃の長さを、前記主切刃部によって切り出されるねじのピッチよりも長くし、前記制御手段を用いて、前記主切刃部による前記ねじ加工面のねじ切り後に、前記切り始め部分の不完全ねじ部のねじ山頂部を前記ねじ山修正刃部により切り込ませるように前記駆動機構を制御することとした。
【００２４】
ねじ加工装置としての請求項７に記載の構成では、ねじ切り工具の主切刃部を用いてねじ加工面のねじ切りを行った後、そのねじ切り工具に併せ設けられたねじ山修正刃部を用いてねじ加工面のねじの切り始め部分における不完全ねじ部のねじ山頂部が切り込まれ、同頂部に発生したばりが取り除かれるようになる。すなわち、上記ねじ切り工具を用いることで、ねじ加工面のねじ切りとねじの切り始め部分のばり取りとを、同工具を交換せずに行えるようになる。
【００２５】
また、主切刃部の工具先端側にねじ加工面に平行な切刃からなる先行さらい刃部が形成され、該先行さらい刃部の切刃の工具先端側の部分がねじ山修正刃部とされたねじ切り工
具を備える構成を採用することにより、その体格の小型化を図ることができる。
【００２６】
またさらに、ねじ加工面のねじ切り及びねじの切り始め部分のばり取りに加え、先行さらい刃部を用いてのねじの切り終わり部分のばり取りを併せて行うことができるようになる。
【００２７】
そして、主切刃部によって切り出されるねじのピッチよりも先行さらい刃部の切刃の長さが長く形成されたねじ切り工具を備え、これを用いることとすれば、不完全ねじ部のねじ軸方向におけるねじの切り終わり部分やねじの切り始めの面取り部分のばり取りを的確に行うことができるようになる。
【００２８】
なお、請求項７に記載の構成において、例えば請求項８に記載の発明では、前記先行さらい刃部の工具先端側のエッジを、前記切り始め部分のテーパ面をさらい加工するためのテーパさらい刃部とし、前記制御手段により、前記主切刃部による前記ねじ加工面のねじ切り後に、そのテーパさらい刃部を前記切り始め部分のテーパ面に摺接させつつ、同テーパ面に沿って移動させるように前記駆動機構を制御することとした。これにより、ねじ切り工具を交換することなく、ねじの切り始め部分のテーパ面の仕上げ加工を行うことができるようになる。
【００２９】
更に、請求項７または８に記載の構成においては、例えば請求項９に記載の発明によるように、前記ねじ加工面に平行な切刃からなる後さらい刃部が前記主切刃部の工具基端側に更に設けられるねじ切り工具を用いることとすれば、切り終わりのテーパ面の仕上げ加工を行うことができるようにもなる。
【００３６】
ちなみに、こうしたねじ加工装置は、例えば請求項１０に記載の発明によるように旋削加工装置として構成することや、或いは請求項１１に記載の発明によるようにフライス加工装置として構成することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
（第１の実施の形態）
以下、本発明のねじ切り工具、ねじ加工装置、及びねじ加工方法を具体化した第１の実施の形態について、図１〜図１４を参照して説明する。
【００５２】
この実施の形態のねじ切り工具は、切り刃を交換可能な旋削用切削工具として構成されており、切り刃の形成されたインサートをホルダに装着した状態で使用される。なお以下の説明では、そうしたねじ切り工具にあって、被加工物に押し加工でねじを切る際の工具送り方向（ねじ切り方向）における端を工具先端と記載し、その反対側の端を工具基端と記載する。
【００５３】
図１に、そうした本実施の形態のねじ切り工具のインサートの側面構造を示す。同図１に示されるように、このインサート１は側面方向から見て略三角形状をなしており、その各頂点部分にそれぞれ切削刃１０が形成されている。そしてこの切削刃１０は、
・ねじ加工面側に突出形成されたねじ溝形状の切刃を有する主切刃部１１。  
・同主切刃部１１の工具先端側に形成されたねじ加工面に平行な切刃からなる先行さらい刃部１２。  
・主切刃部１１の工具基端側に形成された、ねじ加工面に平行な切刃からなる後さらい刃部１３。  
・先行さらい刃部１２の工具先端側のエッジに形成されたテーパさらい刃部１４。  
・後さらい刃部１３の工具基端側のエッジに形成されたテーパさらい刃部１５。  
を有して形成されている。
【００５４】
なお、このインサート１では、上記切削刃１０の先行さらい刃部１２は、ねじの切り始め部分に形成される不完全ねじ部のねじ山頂部を平坦に加工するねじ山修正刃部を兼ねる構成とされている。また、上記先行さらい刃部１２は、主切刃部１１の工具先端側に該主切刃部１１と連続して形成されている。
【００５５】
図２（ａ）には、こうした切削刃１０を用いてねじ切り加工される被加工物Ｗについてそのねじ加工部分の加工前の断面形状が点線で、加工後の断面形状が実線でそれぞれ示されている。同図に示すように、この被加工物Ｗには、ねじ加工面となる側周面に対して所定の角度θで傾斜したテーパ面が面取り加工（テーパ加工）で形成された被加工物Ｗの先端から、一定の切り込み量でねじ切り工具をその被加工物Ｗの基端側に移動させつつ、所定のピッチＰで所定の深さＤのねじが必要な長さだけ切り出される。こうして切り出されるねじの切り始め部分、すなわちテーパ面の形成された被加工物Ｗの先端部分には、本来必要とされるよりもねじ深さが浅い不完全ねじ部が形成される。またねじの切り終わりに際しては、ねじの切り込みを徐々に浅くしながらねじ切り工具を被加工物Ｗから退避させるため、ねじの切り終わり部分にも本来必要とされるよりもねじ深さの浅い不完全ねじ部が形成される。ちなみに、被加工物Ｗの先端の面取り加工は通常、上記角度θが１３５°となるように行われる。またねじの切り終わり部分の不完全ねじ部の長さＬｅは通常、２〜３ピッチ程度となっている。
【００５６】
これに対して切削刃１０の先行さらい刃部１３は、こうした被加工物Ｗのねじの切り終わり部分の不完全ねじ部のねじ山頂部のさらい加工を行うように形成されており、同図（ｂ）に示すように、その切刃の長さＬ１は、同切り終わりの不完全ねじ部の長さＬｅ以上とされている。
【００５７】
ちなみに、切刃の長さＬ１を不必要に長くしても、切削抵抗の増加を不要な招くのみであるため、切刃の長さＬ１は、不完全ねじ部の長さＬｅと同じか、それよりも若干長い程度としておくことが望ましい。よって、切り終わりの不完全ねじ部の長さＬｅが２〜３ピッチ程度の通常のねじ切り加工を想定する場合、先行さらい刃部１３の切刃の長さＬ１は３ピッチ程度とされることになる。
【００５８】
一方、後さらい刃部１４は、主切刃部１１によって切り出されたねじ溝の直後のねじ山頂部をさらい加工を行うべく形成されている。こうしたさらい加工には、切り出されるねじの０．５ピッチ程度の長さの切刃があれば十分であり、むしろ切刃の長さが長すぎると、本来はさらい加工の対象でない他のねじ山の頂部にも切刃が摺接して切削抵抗が増してしまう。そのため、後さらい刃部１４の切刃の長さＬ２は、少なくとも切り出されるねじのピッチよりも短くする必要がある（Ｌ２＜Ｐ）。
【００５９】
なお、これら上記切削刃１０の後さらい刃部１３及び先行さらい刃部１２の切刃は、主切刃部１１によるねじの切削中にその主切刃部１１により切り出されたねじ山の頂部と摺接可能なように、切り込み方向における主切刃部１１の先端からの距離Ｈが、切り出されるねじの深さＤと同一となる位置に形成されている。
【００６０】
一方、切削刃１０の工具先端側のエッジに形成されたテーパさらい刃部１４は、被加工物Ｗの先端のテーパ加工やそのテーパ面のさらい加工を行うべく形成されている。そのため、テーパさらい刃部１４の形成されるエッジの角度φ１は、上記ねじ加工面に対するテーパ面の傾斜の角度θよりも小さく形成されている。なお、切削刃１０の工具基端側のエッジに形成されたテーパさらい刃部１５は、ねじの切り終わり部分にもテーパ加工を施す場合に、そのテーパ加工やそれにより形成されたテーパ面のさらい加工を行うべく形成されている。そのため、テーパさらい刃部１４の形成されるエッジの角度φ１は、そのテーパ面のねじ加工面に対する傾斜の角度よりも小さく形成されている。ちなみに一般には、これらテーパ面はいずれも、ねじ加工面に対して１３５°傾斜した角度に形成されることが殆どである。
【００６１】
このような切削刃１０を備えるインサート１の旋盤用ねじ切り工具への装着例として、外径ねじ切り用ホルダ２に装着した際の装着態様を図３に、内径ねじ切り用ホルダ３に装着した際の装着態様を図４に示す。これら図３或いは図４に示されるように、インサート１の各頂点に設けられた３つの切削刃１０のうち１つを上記両ホルダ２或いは３から突出させて被加工物（図示略）に当接し、外径ねじ或いは内径ねじのねじ加工を行う。その際、使用した切削刃１０の摩耗による切削能力の低下時には、インサート１を所定の角度（ここでは１２０度）だけ回転させて別の頂点に形成された切削刃１０をホルダ２或いは３から突出させる。そして新たな切削刃１０を被加工物に当接することで上記ねじ加工を行う。すなわち、インサート１に形成された切削刃１０の数分だけ、ねじ切り工具の長寿命化が図られている。
【００６２】
図５に、そうした旋盤用ねじ切り工具を備える旋削加工装置、いわゆる旋盤の全体構成を模式的に示す。この旋削加工装置は、同図５に示されるように、主軸部２１を中心として構成されている。同主軸部２１の内部には、図示しない主軸が回転可能に支持されているとともに、制御部３０からの指令に基づき同主軸を回転させる主軸モータ２２が格納されている。また、同主軸部２１の外部には、丸棒状の被加工物Ｗを着脱可能に支持するチャック２３が配設されている。そして、これら主軸部２１内の主軸と同チャック２３とが連結されており、主軸モータ２２による主軸の回転はチャック２３を介して被加工物Ｗに伝達されている。
【００６３】
こうした旋削加工装置のチャック２３に保持された被加工物Ｗの側方には、上記主軸モータ２２による被加工物Ｗの回転軸と平行な方向（Ｚ方向）に往復動可能に支持された状態でＺ軸テーブル２５が配設されている。このＺ軸テーブル２５は、Ｚ軸モータ２４に駆動連結されており、その駆動力で上記Ｚ方向に往復動されるようになっている。
【００６４】
またＺ軸テーブル２５の上面には、その上面において上記Ｚ方向に垂直な方向（Ｘ方向）に往復動可能に支持されたＸ軸テーブル２７が配設されている。このＸ軸テーブル２７は、Ｘ軸モータ２６に駆動連結されており、その駆動力で上記Ｘ方向に往復動されるようになっている。
【００６５】
こうしたＸ軸テーブル２７には、ねじ切り工具Ｔを着脱可能に支持する工具ホルダ２９が設けられている。こうした工具ホルダ２９に装着されたねじ切り工具Ｔは、上記Ｚ方向へのＺ軸テーブル２５の移動により、被加工物Ｗの回転軸方向に移動され、また上記Ｘ方向へのＸ軸テーブル２７の移動により、被加工物Ｗの径方向に、すなわち被加工物Ｗの側周面に近接・離間する方向に移動されるようになっている。
【００６６】
こうした旋削加工装置の上記主軸モータ２２、Ｚ軸モータ２４及びＸ軸モータ２６の動作は、制御部３０により制御される。制御部３０は、被加工物Ｗの加工形状やその材質等に関する加工情報を入力するためのインターフェースである入力部３１に接続されている。そして制御部３０は、その入力部３１を通じて入力された加工情報に基づき、適切な被加工物Ｗの回転速度、ねじ切り工具Ｔの切り込み量や送り速度が得られるように上記各モータ（２２，２４，２６）を駆動制御する。
【００６７】
図６に、以上のようなねじ切り工具Ｔ及びそれを備えた旋削加工装置を用いた被加工物Ｗに対するねじの加工手順をフローチャートにて示す。同図に示すようにねじ切り加工は、以下の各工程Ｓ１〜Ｓ５の順に行われる。なお、これら一連の工程Ｓ１〜Ｓ５は、上記旋削加工装置の制御部３０が、被加工物Ｗの回転速度やねじ切り工具Ｔの移動経路（パス）等の加工パラメータを適宜設定して、上記各モータ（２２，２４，２６）を駆動制御することで、順次実行される。  
（工程Ｓ１）切削刃１０のテーパさらい刃部１４を用いた被加工物Ｗ端面のテーパ加工。  
【００６８】
（工程Ｓ２）切削刃１０の主切刃部１１を用いた被加工物Ｗ側周面のねじ切削。  
（工程Ｓ３）切削刃１０の先行さらい刃部１２を用いた切り始め不完全ねじ部のばり切削。  
（工程Ｓ４）切り込み量「０」でのねじ切削。なおこのねじ切削は、切削刃１０の先行さらい刃部１２を用いて切り終わりの不完全ねじ部のばりを切削すべく行われる。  
（工程Ｓ５）切削刃１０のテーパさらい刃部１４を用いたテーパ面のさらい加工。
【００６９】
まず工程Ｓ１のテーパ加工では、図７に示すように、所定の回転速度で回転された被加工物Ｗに対し、その先端の外縁部分に形成すべきテーパ面に沿ってテーパさらい刃部１４が移動するように切削刃１０を移動させることで、被加工物Ｗ先端の外縁部分が面取りされる。
【００７０】
次に工程Ｓ２のねじ切削では、図８に示されるように、所定の切り込み量、及び所定の送り速度で切削刃１０を被加工物Ｗの先端面から基端側に向けて、必要な長さだけ移動させる。そしてその後、切り込みを徐々に浅くしながら切削刃１０を被加工物Ｗから退避させる。これにより、被加工物Ｗの側周面には、主切刃部１１によって三角形状のねじ溝が螺旋状に形成される。また主切刃部１１により切り出されたねじ溝の直後のねじ山の頂部には、後さらい刃部１３が摺接してその頂部のさらい加工が順次施され、ねじ溝の切り出しに際して発生したばりが切削されることとなる。
【００７１】
ただし、このときのねじの切り始め部分、すなわちテーパ面に形成された被加工物Ｗ先端の部分では、ねじ深さの浅い不完全ねじが形成される。またこうして形成された切り始めの不完全ねじ部のねじ山頂部には、後さらい刃部１３が摺接されないため、ばりが残されるようになる。
【００７２】
更にねじの切り終わり部分についても、切り込みが徐々に浅くされているため、やはりねじ深さの浅い不完全ねじが形成される。こうした切り終わりの不完全ねじ部では、切り込みが浅くされたことで、図９に示すように、後さらい刃部１３が被加工物Ｗの側周面から離間してしまうため、ねじ山の頂部にばりが残されてしまうようになる。
【００７３】
続く工程Ｓ３では、被加工物Ｗ先端のテーパ面に形成された上記切り始めの不完全ねじ部についてそのねじ山頂部に残されたばりの切削が行われる。この工程Ｓ３では、図１０に示すように、被加工物Ｗの回転に連動して切削刃１０の切り込み量を変化させていくことで、上記切り始めの不完全ねじ部におけるねじ山の頂部に先行さらい刃部１２の工具基端側の部分が摺接するように切削刃１０を移動させる。これにより、上記工程Ｓ２のねじ切削中に発生した上記切り始めの不完全ねじ部のばりが切削されることになる。このように本実施の形態では、先行さらい刃部１２の工具基端側の部分が、ねじ加工面に平行な切刃を有して切り始め部分の不完全ねじ部のねじ山頂部を平坦に加工するねじ山修正刃部としての機能を兼ね備える構成となっている。
【００７４】
図１１は、上記工程Ｓ３のばり切削後の切り始め不完全ねじ部におけるねじの断面形状の一例を示している。同図には、ねじ溝の角度が６０°の三角ねじを、被加工物Ｗの回転軸に対して４５°の角度で傾斜したテーパ面に形成した場合の例が示されている。なお、同図には、ばり切削前のねじの断面形状が点線で併せ示されている。
【００７５】
同図に示すように、ばり切削前のねじ山の頂部は、７５°の鋭角となっており、ばりが比較的発生し易い形状となっている。これに対してばり切削後のねじ山は、断面台形状となり、その頂部両側のエッジの角度は、１３５°、１２０°といずれも鈍角となっており、ばりが発生しにくい形状となっている。そのため、上記切り始め不完全ねじ部のばり切削に際して、ばりが新たに発生され難いようになっている。
【００７６】
続く工程Ｓ４では、図１２に示すように、切り込み量「０」でねじ切削を行う。すなわち、切り込み量をゼロとした状態で、所定の送り速度で切削刃１０を被加工物Ｗの先端面から基端側に向けて、必要な長さだけ移動させる。このときの切削刃１０は、その主切刃部１１、先行さらい刃部１２及び後さらい刃部１３が先に形成されたねじ溝を倣うように移動するだけで、更にねじ溝が切り込まれることはない。ただし、先のねじ切削時には後さらい刃部１３が摺接されずにねじ山の頂部にばりの残された上記切り終わり不完全ねじ部では、この切り込み量「０」のねじ切削において、図１３に示すようにそのねじ山の頂部に先行さらい刃部１２が摺接されるため、その残されたばりが切削されるようになる。
【００７７】
そして最後の工程Ｓ５におけるテーパ面のさらい加工では、テーパさらい刃部１４が被加工物Ｗ先端外縁のテーパ面に倣うように切削刃１０を移動させることで、上記工程Ｓ２の切り始め不完全ねじ部のばり切削によっても切削されずに残留した上記テーパ面のばりを切削するようにしている。
【００７８】
なお、以上説明したねじの加工例では、テーパさらい刃部１５は特に使用されていないが、被加工物のねじの切り終わり部分にも面取りを施す場合やそうした面取りの施された被加工物にねじ切り加工を行う場合には、このテーパさらい刃部１５を用いてそうしたねじの切り終わり部分のテーパ面の形成やそのさらい加工を行うことになる。
【００７９】
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下のような優れた効果が得られるようになる。
（１）ねじ加工面に平行な切刃からなる先行さらい刃部１２を主切刃部１１の工具先端側に形成し、被加工物Ｗに形成された切り始めの不完全ねじ部における最端面側のねじ山頂部に同先行さらい刃部１２が当接するよう、同被加工物Ｗの軸に平行に切削刃１０を移動させることとした。これにより、工具を交換せずに、ねじ加工面へのねじ切削と、ねじの切り始めの不完全ねじ部に形成されたばりの切削とを行うことができるようになる。
【００８０】
（２）ねじの切り終わりの不完全ねじ部の長さＬｅ以上に先行さらい刃部１２の切刃を形成し、主切刃部１１によるねじ切削（工程Ｓ２）で被加工物Ｗの側周面にねじを一旦形成した後、切り込み量「０」で再度のねじ切削を実行することとした。これにより、切り終わりの不完全ねじ部に形成されたばりの切削についても、工具を交換することなく行うことができるようになる。
（第１の参考例）
次に、本発明の第１の参考例について、図１５及び図１６を参照して、先の第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。なお、これら図１５及び図１６において、先の図１〜図１４に示した要素と同一の要素にはそれぞれ同一の符号を付して示し、それら各要素についての重複する説明は割愛する。
【００８１】
上述した第１の実施の形態のねじ切り工具の切削刃１０では、その先行さらい刃部１２が、ねじの切り始め部分の不完全ねじ部のねじ山頂部を平坦に加工するねじ山修正刃部としての機能を兼ね備える構成となっている。こうした構成では、ねじ山修正刃部と主切刃部とが互いに近い位置に形成されているため、ねじを被加工物の先端からある程度離れた位置から形成する場合等に、切り始めの不完全ねじ部のねじ山頂部のばり切削に際して被加工物に主切刃部が干渉してしまうことがある。そこで本参考例のねじ切り工具では、上記切削刃１０に加え、その主切刃部１１から十分離れた位置に上記切り始めの不完全ねじ部のばり切削専用の切削刃を別途設けることで、そうして被加工物先端から離れた部位のねじ切り加工おいても、ねじ加工面のねじ切削とその切り始めの不完全ねじ部のばり切削とを同一の工具で実行可能としている。
【００８２】
図１５は、そうした本参考例のねじ切り工具について、切削刃の取り付けられたその先端部分の側面構造を示したものである。このねじ切り工具は、旋盤用の外径ねじ切り工具として構成され、図３に例示した第１の実施の形態のねじ切り工具と同様に、その外径ねじ切り用ホルダ４の先端には、上記主切刃部１１、先行さらい刃部１２、後さらい刃部１３、テーパさらい刃部１４，１５からなる切削刃１０を有して構成されたインサート１が装着されている。一方、本参考例のねじ切り工具では、そのインサート１から工具基端側にある程度離れた位置に平バイト４１が更に装着されている。そして上記主切刃部１１の先端よりも更にねじ加工面側に突出された平バイト４１の先端は、上記主切刃部１１によってねじ切削が施されるねじ加工面に平行な切刃を有するねじ山修正刃部４２となっている。
【００８３】
ちなみに、図１６（ａ）に示すように、こうしたねじ切り工具では、その工具先端における主切刃部１１とねじ山修正刃部４２と間の距離Ｌｂは、ねじ切り加工を行う被加工物Ｗ１の先端からねじの切り終わり位置までの距離Ｌａよりも大きくされている。なお、ここでねじ切り加工を行う被加工物Ｗ１では、そのねじの切り始め部分はテーパ面に形成されている。
【００８４】
このようなねじ切り工具を用いたねじ加工にあっては、同図１６（ａ）に示すように、まず切削刃１０の主切刃部１１にて被加工物Ｗ１のねじ加工面のねじ切削を実行する。このときにも、主切刃部１１によるねじ溝の切削後、その工具基端側に隣接して設けられた後さらい刃部１３によって、切削されたねじ溝の直後のねじ山の頂部のさらい加工を行い、ねじ溝の切削時に発生したばりを除去するようにしている。ただし、テーパ面に対してねじが切られるねじの切り始め部分、及び切り込みが徐々に浅くされるねじの切り終わりの部分では、後さらい刃部１３がねじ山の頂部に摺接しないため、発生したばりは残されたままとなる。
【００８５】
その後、図１６（ｂ）に示すように、平バイト４１の先端に形成されたねじ山修正刃部４２を、上記ねじ切削にて形成されたねじの切り始めにおける不完全ねじ部のねじ山頂部に摺接させて、そこに残されたばりを切削する（ねじ山修正工程）。その後、インサート１に設けられた切削刃１０を用いて切り込み量「０」でねじ切削を必要に応じて行い、ねじの切り終わり部分の不完全ねじ部のねじ山頂部に残されたばりについても切削する。
【００８６】
以上のように、ねじ切り工具に、主切刃部１１の設けられた切削刃１０に加え、ねじ山修正刃部４２の設けられた切削刃（平バイト４２）を別途設けるようにすれば、先端からある程度離れた位置からねじ切り加工を行う場合にも、そのねじの切り始め部分の不完全ねじ部におけるねじ山頂部のさらい加工を、工具を交換することなく行うことができるようになる。
【００８７】
なお、内径ねじ切り加工に際しても、被加工物の先端からある程度離れた位置からねじを切り始める場合には、上記切削刃１０のみでは、やはり主切刃部１１が干渉して、ねじの切り始め部分のテーパ面に形成された不完全ねじ部のねじ山頂部のさらい加工を行えないことがある。そうした場合にも、ねじ切り工具に、主切刃部１１の設けられた切削刃１０に加え、ねじ山修正刃部４２の設けられた切削刃（平バイト４１）を別途設けることで、工具の交換無しで、ねじの切り始め部分の不完全ねじ部におけるねじ山頂部のさらい加工を行うことができるようになる。
【００８８】
図１７（ａ）、（ｂ）は、そうしたねじ山修正刃部５２の設けられた平バイト５１が、主切刃部１１の設けられた切削刃１０とは別に設けられた旋盤用の内径ねじ切り工具の一例を示している。同図に示すように、この内径ねじ切り用ホルダ５の先端部には、インサート１と平バイト５１とが、互いに背合わせとなり、且つインサート１に設けられた切削刃１０と平バイト５１の先端に設けられたねじ山修正刃部５２とが互いに逆方向に突出するように装着されている。
【００８９】
こうしたねじ切り工具を用いた場合にも、図１８（ａ）に示すように切削刃１０の主切刃部１１を用いてねじ切削を実行した後、図１８（ｂ）に示すようにねじの切り始めの不完全ねじ部のねじ山頂部にねじ山修正刃部５２を摺接させることで、そこに残されたばりを切削することができる。
【００９０】
なお、以上説明した第１の実施の形態及び第１の参考例は、次のように変更して実施することもできる。
・インサート１の形状は、三角形状に限らず、適宜変更しても良い。また切削刃１０をインサート１に設けるのではなく、ねじ切り工具に一体に設けるようにしても良い。
【００９１】
・上記第１の実施形態及び第１の参考例の切削刃１０には、テーパさらい刃部１５、後さらい刃部１３、主切刃部１１、先行さらい刃部１２、テーパさらい刃部１４が連続して形成されているが、それら刃部間の一部若しくは全部に一定の間隔を空けるように切刃部を形成するようにしても良い。またそれら各刃部（１１〜１５）の一部、若しくは全部を
別体に形成するようにしても良い。そうした場合にも、それら刃部（１１〜１５）が同じねじ切り工具に設けられていれば、上記態様でのねじ切り加工を工具を交換せずに行うことができる。
【００９２】
・ねじの切り始め、切り終わり部分のテーパ（面取り）加工やそのさらい加工を、上記ねじ切り工具で行う必要がない場合には、テーパさらい刃部１４、１５のいずれか一方または双方を割愛するようにしても良い。またねじ山頂部のさらい加工が不要であれば、後さらい刃部１３を割愛する構成とすることもできる。
【００９３】
・第１の実施の形態にあって、ねじの切り終わり部分のねじ山頂部のさらい加工を特に行う必要が無い場合には、切削刃１０の先行さらい刃部１２をねじ山修正刃部としてのみ機能させるようにしても良い。その場合、そうした刃部の切刃の長さは、被加工物のねじの切り終わりの不完全ねじ部の長さよりも短くすることもできる。ただしその場合には、ねじの切り始めの不完全ねじ部におけるねじ山頂部のさらい加工に際して主切刃部１１が被加工物に干渉しないように、ねじ山修正刃部を主切刃部からある程度離れた位置に設ける必要がある。
【００９４】
・第１の参考例にあって、ねじの切り終わり部分のねじ山頂部のさらい加工を特に行う必要が無い場合には、切削刃１０の先行さらい刃部１２を割愛するようにしても良い。
（第２の参考例）
次に、本発明の第２の参考例について、図１９及び図２０を参照して、先の第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。
【００９５】
ねじ切り加工は、上述したような旋削加工に限らず、フライス加工を通じて行われることもある。そうしたフライス加工を通じたねじ切り加工においても、被加工物のねじの切り始め部分が面取りされており、ねじ加工面に対して傾斜したテーパ面となっていれば、やはりねじ溝の浅い不完全ねじ部が形成されてしまう。そしてそうした不完全ねじ部のねじ山頂部に発生したばりは、従来のフライス加工用ねじ切り工具（スレッドミル等）では、そのまま切削することはできないため、工具の交換や別途の加工で取り除くほか無いのが現状である。
【００９６】
本参考例では、そうしたフライス加工用ねじ切り工具に、ねじ加工面側に突出形成されたねじ溝形状の切刃を有する主切刃部と、ねじ加工面に平行な切刃を有して、ねじ切り始め部分の不完全ねじ部のねじ山頂部を平坦に加工するねじ山修正刃部とを設けるようにしている。そしてそれにより、ねじ切削後、工具を交換せずにそのまま、ねじの切り始め部分の不完全ねじ部のねじ山頂部に残されたばりの切削を行うことができるようにしている。
【００９７】
図１９は、そうした本参考例のフライス加工用ねじ切り工具（スレッドミル６）の側面構造を示したものである。
同図に示されるように、このスレッドミル６は、その工具先端側に、ねじ加工面側に突出形成されたねじ溝形状の切刃を有する主切刃部６１が形成されている。また更に、スレッドミル６の工具先端部には、ねじ加工面に平行な切刃であるねじ山修正刃部６２が形成されている。すなわち、本参考例においても、切り始め部分の不完全ねじ部のねじ山頂部を平坦に加工するねじ山修正刃部６２が主切刃部６１と別途にスレッドミル６に形成されている。
【００９８】
図２０（ａ）及び（ｂ）は、こうしたスレッドミル６を用いたフライス加工装置を通じての内径ねじの加工の態様を示している。ここでねじ加工の行われる被加工物Ｗ３内周の先端部は、予め面取りが施されて、ねじ加工面に対して傾斜したテーパ面とされている。
【００９９】
さて上記スレッドミル６を用いたねじ加工に際してはまず図２０（ａ）に示すように、スレッドミル６をその中心軸Ａ１を中心に自転させるとともに、ねじ加工面の中心軸Ａ０を中心に公転させる。このときのスレッドミル６の公転は、所望とする切り込み量でその主切刃部６１が被加工物Ｗ３のねじ加工面に切り込むように、中心軸Ａ０，Ａ１間の偏心量を設定して行われる。
【０１００】
そしてそうした自転及び公転を維持した上で、スレッドミル６をその主切刃部６１の先端が被加工物Ｗ３のねじ加工面の先端に当接する位置から被加工物Ｗ３の基端側に向けて所定の送り速度で必要な長さだけ移動させる。以上により、被加工物Ｗ３内周のねじ加工面のねじ切削が行われる。
【０１０１】
なおこのときのテーパ面となった被加工物Ｗ３のねじの切り始め部分には、ねじ溝の浅い不完全ねじ部が形成される。そしてそうした不完全ねじ部では、ねじ山頂部にばりが発生し易くなっている。
【０１０２】
そこで上記ねじ切削後、図２０（ｂ）に示すように、スレッドミル６を、被加工物Ｗ３の先端から工具先端側に移動させつつ、そのねじ山修正刃部６２が上記切り始めの不完全ねじ部のねじ山頂部に摺接し続けるように上記偏心量を少しずつ修正しながら公転させる。そうすることで、ねじの切り始めの不完全ねじ部に発生したばりを切削するようにしている。
【０１０３】
なお、こうしたスレッドミル６を用いた外径ねじ切り加工も、以上と同様の態様で行うことができる。
ちなみに図２１には、切削刃を交換可能なタイプのスレッドミルへの本発明の適用例が示されている。このタイプのスレッドミルでは、その本体７に着脱可能に切削刃１０ａが装着された構造となっている。こうしたスレッドミルの切削刃１０ａの主切刃部７１の先端側には、その主切刃部７１によりねじの切られるねじ加工面と平行な切刃からなるねじ山修正刃部７２が形成されており、上記スレッドミル６と同様にねじの切り始めの不完全ねじ部のばり切削を行えるようになっている。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の第１実施形態に採用されるねじ切り工具のインサートの構造を示す側面図。
【図２】同実施形態のねじ切り工具について（ａ）それにより切り出されるねじの形状を示す側面断面図と（ｂ）その切削刃の拡大側面図とを併せ示す図。
【図３】同実施形態のねじ切り工具についてそのインサートの外径ねじ切り用ホルダへの装着態様の一例を示す側面図。
【図４】同実施形態のねじ切り工具についてそのインサートの内径ねじ切り用ホルダへの装着態様の他の例示す側面図。
【図５】同実施形態のねじ加工装置についてその全体構成を示す側面図。
【図６】同実施形態におけるねじの加工手順を示すフローチャート。
【図７】上記ねじ加工中に実行される被加工物端面のテーパ加工の態様を示す側面図。
【図８】上記ねじ加工中に実行されるねじ切削の態様を示す側面図。
【図９】同ねじ切削中の加工部分の拡大断面構造を示す断面図。
【図１０】上記ねじ加工中に実行されるばり切削の態様を示す側面図。
【図１１】同ばり切削後の切り始め不完全ねじ部のねじ山頂部の拡大断面構造を示す断面図。
【図１２】上記ねじ加工中に実行される切り込み量「０」でのねじ切削（切り終わり不完全ねじ部のばり削除）の態様を示す側面図。
【図１３】同ねじ切削による切り終わり不完全ねじ部のばりの除去態様を示す側面図。
【図１４】上記ねじ加工中に実行されるテーパ面のさらい加工の態様を示す側面図。
【図１５】本発明の第１参考例に係るねじ切り工具の側面構造を示す側面図。
【図１６】（ａ）及び（ｂ）は同参考例のねじ切り工具を用いたねじ切り加工の態様をそれぞれ示す側面図。
【図１７】同参考例の変形例に採用されるねじ加工工具の（ａ）正面構造と（ｂ）側面構造とを併せ示す図。
【図１８】（ａ）及び（ｂ）は同変形例でのねじ切り加工の態様を各々示す側面図。
【図１９】本発明の第２参考例にて採用されるねじ切り工具の側面図。
【図２０】（ａ）及び（ｂ）は同参考例でのねじ切り加工の態様を各々示す側面図。
【図２１】同参考例の変形例についてそのねじ切り工具の構造を示す側面図。
【符号の説明】
【０１０５】
１…インサート、２，４…外径ねじ切り用ホルダ、３，５…内径ねじ切り用ホルダ、６，７…スレッドミル、１０，１０ａ…切削刃、１１，６１，７１…主切刃部、１２…先行さらい刃部、１３…後さらい刃部、１４、１５…テーパさらい刃部、２１…主軸部、２２…主軸モータ、２３…チャック、２４…Ｚ軸モータ、２５…Ｚ軸テーブル、２６…Ｘ軸モータ、２７…Ｘ軸テーブル、２９…工具ホルダ、３０…制御部、３１…入力部、４１，５１…平バイト、４２，５２，６２，７２…ねじ山修正刃部。
【図１】
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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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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