(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工片内の穴の少なくとも一部分にテーパーが付けられたねじを形成するためのねじフライス工具（１０）であって、
基端のシャンク部分（１４）と、
末端（２４）と、ねじ山を有し且つテーパー角度（３２）を規定している複数のねじ切り歯（１６）とを含み、前記テーパー角度（３２）は、前記ねじ切り歯（１６）が前記末端（２４）に近づくにつれて工具（１０）の中心軸線（２２）と個々のねじ切り歯（１６）との間の距離を連続的に減少させることによって規定されている、末端の切削部分（１２）と、を備えており、
前記テーパー角度（３２）が０°〜５°であり、当該ねじフライス工具は更に、前記切削部分（１２）内に規定された少なくとも１つの螺旋状に配向された縦溝（２０）を有しており、該螺旋状に配向された縦溝が少なくとも２０゜以上のねじれ角によって規定されている、ねじフライス工具。
【請求項２】
請求項１に記載のねじフライス工具であって、
前記シャンク部分が、加工片にねじを形成するために、当該ねじフライス工具を並進させるための装置に取り付け可能である、ねじフライス工具。
【請求項３】
請求項２に記載のねじフライス工具であって、
前記ねじフライス工具が、前記加工片に、国家管用ねじ基準（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｐｉｐｅ  Ｔｈｒｅａｄ  ｓｔａｎｄａｒｄｓ）に合致したねじ形態を有している、ねじフライス工具。
【請求項４】
請求項１に記載のねじフライス工具であって、
６個以下の螺旋状の縦溝が、前記切削部分に画成されている、ねじフライス工具。
【請求項５】
請求項１に記載のねじフライス工具であって、
前記螺旋状の縦溝が、４０゜未満のねじれ角によって画成されている、ねじフライス工具。
【請求項６】
請求項１に記載のねじフライス工具であって、
冷却剤の流れを前記切削部分に導くために、前記シャンク部分と前記切削部分を通る穴を更に含んでいる、ねじフライス工具。
【請求項７】
請求項１に記載のねじフライス工具であって、
前記螺旋状の縦溝が、３０゜のねじれ角によって画成されている、ねじフライス工具。
【請求項８】
請求項１に記載のねじフライス工具であって、
前記シャンク部分がウェルドンシャンクからなる、ねじフライス工具。
【請求項９】
請求項１に記載のねじフライス工具であって、
前記シャンク部分が位置決め穴を含んでいる、ねじフライス工具。
【請求項１０】
請求項２に記載のねじフライス工具であって、
前記装置が、コンピュータ数値制御旋盤である、ねじフライス工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の技術分野及び工業上の利用分野
本発明は、金属加工片又はその他の材料によって作られた加工片に、内ねじ又は外ねじを切るための切削工具に関する。更に特別には、本発明は、工具の切削部分に一以上の螺旋状の縦溝を有するねじフライス工具に関する。本発明は、例えば、平行ねじ又はテーパーねじを切るためのねじフライス盤に組み込むことができる。
【０００２】
発明の背景
加工片に予めドリルで加工された穴内に内ねじを切るか又は加工片の外周に外ねじを切るためのねじ切り工具が知られている。これらのねじ切り工具は、典型的には、“ねじフライス工具”として知られている。典型的なねじフライス工具は、シャンク部分とねじ切り部分とを有している。ねじフライス工具は、概して、タップのような他のねじ切り工具と比較して、より品質の高いねじが切られた加工片を製造する。
【０００３】
ねじ切り工具のねじ切り部分は、ねじ切り歯と縦溝とを含んでいる。典型的なねじフライス工具は、２ないし４個の縦溝を有しているけれども、ある種の大きさ及びねじ切り用途に対しては４つ以上の縦溝を含んでいても良い。切り刃を提供し且つねじが切られつつある穴から切削動作中に形成される切りくずを運ぶために、ねじフライス工具上に縦溝を設けることができる。ねじフライス工具内に形成された縦溝は、真っ直ぐであっても良いし又は右手方向か左手方向を有している螺旋状のパターンに配向されていても良い。平行な縦溝は、切削部分の端部から同切削部分に沿って延びているねじフライス工具の長手軸線にほぼ平行に延びている。螺旋状の縦溝は、ねじれ角によって規定され且つねじフライス工具の外表面の周囲に巻き付いていても良い。ここで使用されているねじれ角は、切削工具の中心線又は同中心線に平行な線との間の一定の角度である。当業者は、特定の切削工具のためのねじれ角を理解するであろうし且つ容易に決定することができる。
【０００４】
ねじフライス工具のねじ切り部分内に形成されている螺旋状の縦溝は、ねじ切り動作中に出る切りくずの取り除き作用を形成し得る。この取り除き作用は、切りくずを、縦溝の中へ及びねじが切られつつある穴から押し出す傾向がある。螺旋状の縦溝はまた、例えば、ねじ穴がキー溝又はその他のとぎれる部分を有する場合に特に有利である。縦溝を螺旋状に配置することによって、切削歯がとぎれた部分に徐々に遭遇せしめられ、従って、より円滑に切削し且つ衝撃を受けることがより少ない。
【０００５】
ねじフライス工具のねじ切り歯は、ＩＳＯ又はＮＰＴによって規定されたねじを形成する形状になされてもよく、又は他の如何なるねじ形状を有しても良い。ねじ切り歯は、穴の内面又は加工片の外面に形成されるべきねじの形状と相補形の形状を有している。切削歯の列は、ねじフライス工具のねじ切り部分に形成された縦溝によって相互に分離されている。
【０００６】
ねじフライス工具のシャンク部分は、例えば、切削機、マシニングセンター又はコンピュータ数値制御旋盤の主軸上に取り付けても良い。ねじフライス工具は、一般的に、作動時に、ねじフライス工具がねじ切り装置の必要とされる螺旋状の経路内を動くのを可能にさせる三つの軸線に沿った動きを許容する機械内で使用される。ねじフライス工具は、長手軸線を中心に回転し、ねじが切られるべき加工片の中心の周りを回転し且つ加工片に対して軸線方向にも移動する。
【０００７】
多数の縦溝が設けられたねじフライス工具は、ねじ切りタップと同様に作動するが、その構造及び動作は、多くの点で異なる。タップは、最初は、極めて迅速に加工片内へ押し込まれてねじを形成するリーマーのように動作する。タップの外径のねじ型の構造は、加工片上の所望の最終的なねじのパターンのピッチに等しい螺旋形状で研磨される。従って、タップは、加工片へねじ込まれたときに、文字通りに前方へ引っ張られ、従って、供給回転方向は、通常は、盲のねじ穴からタップを取り外すために、逆に回転されなければならない。典型的には、完全なねじを製造するためには、２又は３個のタップを使用しなければならない。しかしながら、ねじフライス工具は、加工片内にねじが切られている際に切りくずを一つずつ材料から除去する。ねじフライス工具は、通常は、ねじが切られるべき加工片内の穴よりも小さい直径を有している。ねじの外形もまた、タップと似たねじフライス工具の外径上で研磨されるけれども、ねじは相互に一直線であり且つ螺旋状に配向されていない。従って、ねじフライス工具は、結果的に得られる所望の螺旋状のねじを形成するために加工片内へ螺旋状に挿入されなければならない。ねじフライス工具は、各ねじ切り歯上に切り刃を有しており、ねじフライス工具のねじ切り部分上にすくい角が形成されている。
【０００８】
公知のねじフライス工具の例としては、米国特許第５，４１３，４３８号及び米国特許第４，７６１，８４４号に記載されている結合型の穴形成及びねじフライス工具を含んでいる。結合された穴形成及びねじフライス工具には、一端にシャンクを有する細長い真っ直ぐな本体と、ドリル加工して穴を開ける部分と、工具の作動部分に沿ったねじ形成部分とが設けられている。この工具のねじ形成部分は、ドリルで穴を開ける手段の最大径に等しい最大直径を有し、その結果、ドリル加工で穴が開けられている間、このねじ形成部分が干渉なく穴の中に入ることができる。この工具のねじ形成部分は、真っ直ぐか又は螺旋状に配置された縦溝を有していても良い。穴は、ドリル加工によって穴を開ける部分によって形成され、次いで、同時に起こる、工具の回転運動、軸線方向運動及び軌道運動の組み合わせによって、ねじ形成部分を使用してねじ切りされる。工具の軌道運動は、穴の中心線を中心とする、すなわち、中心が穴の中心線上に位置する円に沿った、工具の軸線の動きである。組み合わされた工具による組み合わされた回転運動、軸線方向運動及び軌道運動によって、穴の内面に内ねじが切られる。
【０００９】
米国特許第５，７３３，０７８号は、工具の切削部分が、外周面上のねじ切り歯を有し且つ工具の末端面上に一以上の端部の切り刃をも有しているドリル加工及びねじフライス工具を提供している。各々の端部の切り刃は、長さ方向の中間に位置する最大径からより小さい径まで及び同工具上のねじ切り歯の主要な径を有している。このドリル加工及びねじフライス工具は、形成されつつあるねじの主要な直径と加工片の端縁との間に必要とされる最小の壁厚を薄くすることによって、加工片の端縁に近接した位置にねじが切られた穴を形成することを可能にする。
【００１０】
ねじフライス工具が効率良く作動するためには、加工片内の穴にねじが切られつつあるときに、ねじ切りの際に生じる切りくずが、効率良く除去されなければならない。切りくずの取り込み又は効率の良くない切りくずの除去は、高い動力消耗、切られたねじの低品質及び工具の摩耗の主な原因である。盲穴にねじ切りするために使用されるねじフライス工具は、典型的には、切りくずが穴から取り除かれるように縦溝によって設計され、又は、穴の底部に充分な隙間が設けられている場合には、切りくずは、切削工具の前方へ押される。切削工具の縦溝の設計が、切りくずが同縦溝の除去作用によって穴から除去されるようになされている場合には、切削剤の噴射を工具内の内側通路へと導く助けともなり得る。切削剤のこの流れは、加工片及び切削工具を冷却し且つ縦溝を介して穴から切りくずを押し流す助けともなる。従来のねじフライス工具の縦溝の構造に改良を加えることによって、ねじ切りの効率の向上及びねじの品質が達成され得る。従って、ねじ切り動作中に生じる切りくずをより効率良く搬送するねじフライス工具の改良された構造を提供することは利点がある。このように、ねじ切り動作の効率は改良され、結果として得られるねじの品質もまた高められるであろう。
【００１１】
発明の概要
本発明は、加工片内に内ねじ及び／又は外ねじを形成するための改良されたねじフライス工具を提供する。本発明のねじフライス工具は、基端のシャンク部分及び末端の切削部分を含んでいる。ねじフライス工具の切削部分は、少なくとも一つのねじ切り歯を含んでいる。切削部分には、少なくとも一つの螺旋状に配向された縦溝が形成されている。切削部分内に形成された縦溝のねじれ角は、２０゜より大きいか又は等しい。
【００１２】
本発明によるねじフライス工具はまた、切削部分の直径がねじフライス工具の少なくとも一部分上において軸線方向に沿って傾斜している切削部分に画成されたテーパー領域を含んでいても良い。基端のシャンク部分は、例えば、フライス加工能力を備えた切削機、マシニングセンター又はコンピューター数値制御旋盤のような装置に取り付けても良い。切削部分は、同切削部分が加工片に対して移動するときに、同加工片内に内ねじ又は外ねじを形成し得る。
【００１３】
本発明のねじフライス工具は、より小さいねじれ角を備えた縦溝を有する従来の螺旋状に縦溝が付けられたねじフライス工具に対して、ねじ形成中に高い切削加工性能を提供する。本発明のねじフライス工具は、より円滑な切りくずを含むより円滑なねじ切り過程をもたらす、より正確なねじパラメータ及びねじ形状を形成し且つねじ穴に概してより円滑な面を作り出す。本発明のねじフライス工具の高い性能は、必要とされる切削力及びねじ切り動作において形成される振動を低下させ、従って、ねじ切りの際の工具の寿命及びねじフライス工具のチッピング傾向を高め得る。
【００１４】
本発明の実施形態の詳細な説明
本発明は、金属又はその他の加工片に内ねじ及び／又は外ねじを形成するためのものであって且つ従来のねじフライス工具の性能を改良した、ねじフライス工具又は“ねじフライス盤”に関する。概して符号１０によって示された本発明によって作られたねじフライス工具の一つの実施形態が図１に示されている。ねじフライス工具１０は、以下に説明される縦溝を、同時に切りくずの全部又は一部をねじが切られつつある穴から縦溝を介して押し出しつつ、加工片内に内ねじを設けるようになされている。ねじフライス工具１０は、固体炭化物（ｓｏｌｉｄ  ｃａｒｂｉｄｅ）材料又は適切なあらゆる他の材料によって作ることができる。このような他の適する材料には、例えば、高速鋼、ばね鋼、鋼製のコアを有する固体炭化物材料、工具鋼又は焼結鋼が含まれ得る。ねじフライス工具１０を作るために使用することができる他の材料は、当該技術において知られているように、当業者に明らかであり、特定の材料の適合性は、ねじフライス工具の意図した用途に少なくとも部分的に依存するであろう。
【００１５】
ねじフライス工具１０は、切削部分１２とシャンク部分１４とを含んでいる。切削部分は、テーパー構造であり且つ複数の縦溝１６を含んでいる。当該技術において知られているように、切削部分のテーパー構造は、加工片内の穴の少なくとも一部分にテーパーが付けられたねじを形成するために採用されている。切削部分の特定のテーパーパラメータは、国家管用ねじ（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｐｉｐｅ  Ｔｈｒｅａｄ）基準又はその他の工業標準によって規定することができる。ねじフライス工具１０のシャンク部分１４は、ねじフライス工具１０が、例えば、フライス盤又はマシニングセンターのような加工機の主軸に適切に取り付けられるように作られている。ねじフライス工具１０が正しい向きで加工機の主軸に取り付けられるのを確保するために、位置決め穴１８のような位置決め穴がシャンク部分１４上に設けられても良い。シャンク部分１４は、工具が変わった後の切削動作の適合性を確保するために、ウェルドン（Ｗｅｌｄｏｎ）シャンクのような標準的な設計であっても良い。切削部分１２は、縦溝１６によって分離されている切削ボルト又は歯２０の複数の層（ｂａｎｋ）を含んでいる。縦溝１６は、ねじフライス工具１０の中心回転軸線２２に対して螺旋状に配向されている。螺旋状の縦溝１６と切削歯２０との配置は、複数の個々の歯の層が、切削部分１２の末端２４からシャンク部分１４に向かって進む方向において、ねじフライス工具１０の中心回転軸線に対して螺旋状の配向で配置されるようになされている。螺旋状の縦溝１６は、ねじフライス工具１０の中心軸線２２又は中心軸線２２に平行な線と縦溝１６との間の角度である角度２６のようなねじれ角を形成している。
【００１６】
切削歯２０の層は、いくつかのねじ形状２８の輪郭を描くような形状とされ、ねじ形状は、ＩＳＯ又はその他の標準によって規定された種々の形状を有しても良い。ねじ形状２８の各々は、すくい角（図２の角度３０）を規定しており且つテーパー角（図３の角３２）をも規定しても良い。図３に関して、ねじフライス工具１０のテーパー角３２は、切削歯２０がねじフライス工具１０の末端２４に近づくときの、工具１０の中心軸線２２と個々の切削歯２０のねじ山の頂との間の距離の連続的な減少によって規定されている。
【００１７】
従って、ねじフライス工具１０は、固体炭化物材料であり、テーパー形状であり、ねじフライス工具の切削部分の周りに画成された螺旋状の縦溝を含んでいる。以下に更に詳細に説明するように、ねじフライス工具１０は、真っ直ぐな縦溝を有する（すなわち、工具の中心軸線に対してほぼ平行に位置する、すなわち０゜のねじれ角を備えた縦溝を有する）ねじフライス工具と一般的なねじれ角を規定している螺旋状の縦溝を含んでいるねじフライス工具との両方に対して、明確な改良を提供する新規なねじれ角を含んでいる。特に、本発明のねじフライス工具１０のねじれ角は、２０゜よりも小さいねじれ角を有する公知の螺旋状の縦溝が切られたねじフライス工具のねじれ角よりも大きい。本発明の大きなねじれ角は、ねじが加工片内へとねじ切りされるときに改良された加工性能を提供する。この改良された加工性能は、より優れた切りくずの制御、より優れた切りくずの排除、より円滑なねじ切り、より長い工具の寿命、より少ない動力消費及びねじが切られる加工片に提供される改良されたねじの品質によって実証される。本発明のねじフライス工具によって作られたねじは、従来技術によるねじフライス工具によって作られたねじよりも、工業標準によって規定された“理想的”なねじからの偏差がより少ない。
【００１８】
本発明によって作られたねじフライス工具に設けられる螺旋状に配向された縦溝の数は、適切な数であればどのような数であってもよいが、２ないし６が好ましい。設けられる縦溝の実際の数は、ねじフライス工具の直径及び意図された用途に大きく依存するであろう。上記したように本発明のねじフライス工具のテーパー角は、０゜（テーパー無し）から適切であるあらゆるテーパー角までであっても良い。本発明によって作られたねじフライス工具は、テーパー構造であり且つ５゜以下のテーパー角であるのが好ましい。もちろん、適当なテーパー角は、形成されるねじの仕様に依存するであろう。そして、このような仕様は、ねじ切り技術における当業者によく知られている。上記した頂部のすくい角は、当該技術において知られている適切なすくい角であればどのような角度であっても良く、１０゜ないし３５゜であるのが好ましい。ねじの形状は、適切なものであればどのような構造であっても良く、これらの多くは、ＢＳＰＴ、ＮＰＴ及びＮＰＴＦを含む工業仕様に記載されており、これらは全てＩＳＯ標準である。
【００１９】
本発明によって作られたねじフライス工具のねじれ角は、２０゜に等しいかそれより大きい適切な角度であれば如何なる角度であっても良い。ねじれ角は、２０゜ないし４０゜の範囲内であるのが好ましい。
【００２０】
ねじ切り動作中に、ねじフライス工具は、その中心軸線を中心に同時に回転せしめられ、軸線方向に動いて、ねじが切られつつある加工片からの切りくずを切削する。ねじフライス工具を使用してねじを形成する方法は当業者に知られており、そのため、ここでは詳細に説明しない。一例として、本発明のねじフライス工具は、米国特許第５，０９８，２３２号に記載されているように動作して、加工片内にねじを形成することができる。’２３２特許の全開示が、ここでは、参考として組み入れられている。従来技術のねじフライス工具の構造は、テーパー角を螺旋状に配向された縦溝と組み合わせて来た。このような従来技術による構造としては、アイオワ州、マスカティーンにあるＳｃｈｍａｒｊｅ  Ｔｏｏｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ及びカリフォルニア州、シミバリーにあるＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｃｕｔｔｉｎｇ  Ｔｏｏｌｓ，  Ｉｎｃ．，から入手可能なねじフライス工具がある。しかしながら、このような従来技術によるねじフライス工具の構造は、２０゜より小さい比較的小さいねじれ角を有する螺旋状の縦溝を組み入れて来た。２０゜より大きなねじれ角を有するねじフライス工具は、これまで製造されたことがなかった。このような工具が製造されたことがなかった一つの理由は、このような工具は正しいねじ形状で製造することができなかったからであると一般的に考えられていた。しかしながら、ここに示されているように、本発明のねじフライス工具は、以外にも、工具の耐用年数に亘って、従来技術におけるねじフライス工具よりも高い品質を示す。
【００２１】
本発明者らは、従来技術に含まれる螺旋状に縦溝が付けられたねじフライス工具のねじれ角よりも大きいねじれ角によって規定された縦溝を組み入れている本発明によって作られたねじフライス工具は、高い切りくずの制御及び排除、長い工具の寿命、少ない動力の消費並びに改良されたねじの品質という形でのより優れた性能を提供する。従来技術によるねじフライス工具の性能的特性を、本発明によって作られたテーパーが付けられた螺旋状に縦溝が切られたねじフライス工具の性能的特性と比較することによって、本発明によって作られたねじフライス工具によって提供される利点を実験的に実証する。試験された本発明に含まれるねじフライス工具は、１４ＮＰＴを製造するためのねじ形状を備えた約３０゜のねじれ角を含んでいた。試験されたねじフライス工具は、図１ないし３に全体的に示されたものと同じである。この比較は、Ｓｃｈｍａｒｊｅ  Ｔｏｏｌ  ＣｏｍｐａｎｙのＨＴＭ４９０−１４ＮＰＴ型のテーパーが付けられた螺旋状の縦溝を設けられた固体炭化物によるねじフライス工具と、Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｃｕｔｔｉｎｇ  Ｔｏｏｌｓ，  Ｉｎｃ．のＴＭ４３０−１４ＮＰＴ−ＨＣ型のテーパーが付けられた螺旋状の縦溝が設けられた固体炭化物によるねじフライス工具によって行った。三つの試験されたねじフライス工具は、同一のＩＳＯ標準の１４ＮＰＴねじ切り形体を有していた。この三つの工具を、２０馬力で作動するＦａｄａｌ  Ｍｉｌｌ  ９０６−１型を使用して、以下の切削条件、すなわち、２６６．１フィート／分切削速度、１６３７回転／分の主軸回転速度、２０．０５インチ／分の加工片の直線移動速度及び０．００３１インチ／回転送り速度で、ＡＩＳＩ３０４型ステンレス鋼の加工片に設けられた穴内に内ねじを形成することによって試験した。
【００２２】
この三つの異なる切削工具を使用して切りくず形成の品質を評価するためにサンプルの切りくずを集めた。図４（ａ）及び４（ｂ）は、本発明によって作られたねじフライス工具を使用してステンレス鋼の加工片内の穴にねじを切る際に集められた切りくずの写真である。図５（ａ）ないし（ｂ）及び図６（ａ）ないし（ｂ）は、各々、Ｓｃｈｍａｒｊｅ  Ｔｏｏｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ及びＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｃｕｔｔｉｎｇ  Ｔｏｏｌｓのねじフライス工具を使用して、ステンレス鋼の加工片内の穴にねじを切った際に集められた切りくずの写真である。図４ないし６に示された写真の全ては、４７倍に拡大されている。本発明のねじフライス工具を使用して生成された切りくずは、従来技術を使用して生成されたものよりも明らかに滑らかである。切りくずのより滑らかな形体は、切削動作がより円滑になされて、少ない動力の消費、より安定したねじ切り、より長い工具の寿命及び改良されたねじ形体をもたらすことを示している。
【００２３】
図７は、これら三つのねじフライス工具を使用して形成されたねじの品質の偏差を示している。一連の１０個の穴の三つの組が、ＡＩＳＩの３０４型のステンレス鋼の加工片内に設けられた。異なる組の１０個の穴に、三つのねじフライス工具の各々を使用してねじを切った。各組の１０個の穴にねじを切るために、各形式の一つのねじフライス工具を使用し、これらのねじフライス工具のいずれに対しても工具の補正は採用しなかった。言い換えれば、同じ設定及び切削パラメータを各工具に対して使用した。次いで、標準的な１４−ＮＰＴプラグをねじが切られた各々の中にねじ込み、プラグゲージの頂部から加工片の頂面までの高さを測定した。穴の頂部と同面となるようにプラグゲージをねじが切られた穴内に完全にねじ込むことができないことは、ねじが切られた穴の大きさに不所望な変化があることを示した。
【００２４】
プラグゲージによる試験方法によって示された所望の形体からの偏差を比較した。図７に示された曲線は、ねじフライス工具の各々によってねじが切られた１０個の穴の各々に生じた大きさの変動を表している。１０個のねじが切られる穴にねじを切る進行状況が、各工具を使用して第１番目のねじが切られた穴から第１０番目のねじが切られた穴まで、図面の水平軸線に沿って示されている。ねじが切られた穴内のプラグゲージの末端の深さの変動が、図面の垂直軸線上に示されている。ねじが切られた穴の大きさの変動の程度は、より多くの穴にねじが切られるにつれて概して大きくなることが図７から分かる。図７は、本発明によって作られたねじフライス工具は、ねじが切られた穴に遙かに少ない大きさの変動を生じ、実際に、ねじが切られた最初の６個の穴には大きさの変動が殆ど又は全く無かったことをグラフによって示している。これと対照的に、Ｓｃｈｍａｘｊｅ  Ｔｏｏｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ及びＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｃｕｔｔｉｎｇ  Ｔｏｏｌｓのねじフライス工具は、ねじが切られた穴の大きさに実質的により大きな変動を生じた。ねじが切られた穴の不所望な変動は、ちょうど第一番目の穴に従来技術による工具によってねじが切られた後に、明らかになったことがわかる。当該技術における認識とは対照的に、本発明によって作られた工具のより大きなねじれ角は、切りくずの形成及び排出を増大させ且つねじ切り動作の性能を改良して、刃物棒の摩耗を少なくし、加工片のねじ面をより滑らかにし、製造されるねじの品質を著しく改良したと考えられる。
【００２５】
加工試験中に、従来技術のねじフライス工具を使用したねじ切り動作中に、本発明によって作られた工具に対してより高い調子の音が発生したことを観察した。切削技術において知られているように、より高い調子の音は、より粗い切削過程、工具のたわみ及びねじの変形を示し、本発明のねじフライス工具によれば、ねじが切られた穴から、材料が、比較的少ない動力消費によって、より効率良く切削されていることになる。
【００２６】
更に、本発明によって製造されたねじが切られた穴内には、従来技術によって製造されたねじが切られた穴と比較してより容易に且つより滑らかな動作でプラグゲージをねじ込むことができることも観察できた。このことは、本発明によれば、従来技術と比較してより良好に形成されたことを示しています。本発明によって作られた工具の縦溝のより大きなねじれ角は、より効率の良い切りくずの排除を提供し且つねじが加工片内に捕捉された切りくずからの実質的な干渉を受けることなく形成できると考えられる。
【００２７】
図７に示されたねじが切られた穴の大きさの変動は、本発明のねじフライス工具の構造の幾何学的形状は、より安定したねじの大きさ及びより正しいねじの形状を含む、より優れた切削性能を提供し、また、ねじが切られた穴により滑らかな面をもたらすばかりでなく、より滑らかな形状の切りくずを生じるより滑らかなねじ切り方法をももたらすことを示している。本発明によって作られた工具によって提供されるより優れたねじ切りの性能は、ねじ結合の品質を改良し、ねじ切り動作中に必要な切削力を少なくし、工具の寿命を延ばし、ねじ切り過程中における工具の端縁のチッピングの傾向を減じる。比較結果に示されている本発明の工具の卓越性は、意外なものであり且つ顕著なものである。
【００２８】
本明細書の説明が本発明の明確な理解に関係のある本発明のこれらの特徴を示していることは理解されるべきである。当業者に明らかであり且つ本発明をより良く理解する助けとならない本発明のある種の特徴は、本明細書の説明を簡素化するために提供しなかった。以上、本発明をある種の実施形態に関連して説明したが、当業者は、上記の説明を考慮したとき、本発明の多くの変形及び変更を採用してもよいことを認識するであろう。本発明の斯かる変更及び変形の全てが、上記の説明及び請求の範囲によって包含されることが意図されている。特に、約３０゜のねじれ角を有する本発明の単一の実施形態のみを説明したけれども、２０゜より大きい適切な他の如何なるねじれ角を含む本発明の範囲内のねじフライス工具を設けても良く、これは請求の範囲によって包含されていることは理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、本発明によって作られたねじフライス工具の実施形態の斜視図である。
【図２】  図２は、図１に示されたねじフライス工具の端面図であり、ねじフライス工具の切削部分のねじ形体の前縁によって形成されたすくい角を示している。
【図３】  図３は、図１の領域ＩＩＩの概略の拡大図であり、図１に示したねじフライス工具のねじ形体の終端領域のテーパー角を示している。
【図４】  図４（ａ）及び４（ｂ）は、約３０゜のねじれ角を有する縦溝を備えた本発明によって作られたねじフライス工具を使用してＡＩＳＩの３０４型ステンレス鋼内の穴にねじを切る際に生成される切りくずの写真である。
【図５】  図５（ａ）及び５（ｂ）は、約１００゜のねじれ角を有するＳｃｈｍａｒｊｅ  Ｔｏｏｌ  ＣｏｍｐａｎｙのＨＴＭ４９０−１４ＮＰＴ型のテーパーが付けられた螺旋状の縦溝付きのねじフライス工具を使用してＡＩＳＩの３０４型ステンレス鋼内の穴にねじを切る際に生成される切りくずの写真である。
【図６】  図６（ａ）及び６（ｂ）は、約１５゜のねじれ角を有するＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｃｕｔｔｉｎｇ  ＴｏｏｌｓのＴＭ４３０−１４ＮＰＴ−ＨＣ型のテーパーが付けられた螺旋状の縦溝付きのねじフライス工具を使用してＡＩＳＩの３０４型ステンレス鋼内の穴にねじを切る際に生成される切りくずの写真である。
【図７】  従来技術によるねじフライス工具及び本発明によって作られたねじフライス工具を使用してねじが切られた穴の所望の大きさからの偏差を示すグラフである。
【図１】
0004836385.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７】
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