(57)【要約】【課題】タップ加工に係り、切り屑の除去を容易にすることが可能となり、多量の切削油剤を使用しない方法で、環境に負荷をかけない方法において、タップ工具刃先の欠損等の発生を抑制し、工具寿命が長くすることができるタップ加工装置を提供することにある。【解決手段】図１に示すタップ加工装置は、被切削材の上部に装着する回転式冷却装置を設け、同回転式冷却装置は筒体から構成され、同筒体内に円環状の回転自在な冷却リングを配置し、同冷却リングの上部に冷却流体ノズルを配置し、上記冷却リングの下部に切り屑吸引ノズルを配置してなることを特徴とするタップ加工装置から構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下動可能で切削加工時に回転自在なタップ工具が回転中心部に装着されたホルダーを備えたタップ加工装置において、前記タップ工具の刃先の先端側に対置し且つ被切削材の上部に装着する回転式冷却装置を設け、同回転式冷却装置は筒体から構成され、同筒体内に円環状の回転自在な冷却リングを配置し、同冷却リングの上部に上記筒体内に挿入された前記タップ工具刃先に冷却液、及びまたは圧縮気体を噴射する冷却流体ノズルを配置し、上記冷却リングの下部に冷却液、及びまたは圧縮気体を噴射する冷却流体噴射溝を上記筒体内の内周側面の全周にわたって形成すると共に切り屑吸引ノズルを配置してなることを特徴とするタップ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、タップ加工に係り、切り屑の除去を容易にすることが可能となり、多量の切削油剤を使用しない方法で、環境に負荷をかけない方法において、タップ工具刃先の欠損等の発生を抑制し、工具寿命が長くすることができるタップ加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タップ加工は、高能率化により、タップ加工条件が過酷になれば、タップ工具刃先が加熱され、被切削材がタップ工具刃先に付着し穴加工が困難となる。また、加工条件が過酷になれば、工具欠損、工具刃先への被切削材、切り屑の付着等が生じるので、多量の切削油剤をタップ工具刃先に噴射しながらタップ加工が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２５５８６２号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】「難削材の切削加工技術」狩野  勝吉著  工業調査会
【非特許文献２】「ステンレス鋼便覧」長谷川正義監修  日刊工業新聞社
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
タップ加工において、高能率化により、タップ加工条件が過酷になれば、工具欠損、工具刃先への被切削材、切り屑の付着等が生じ、穴加工が困難になる等、様々な問題がある。
タップ加工において、高品質、高能率、低コストを目標に、タップ工具への冷却効果及び潤滑効果を目的として、工具刃先に多量の切削油剤が噴射されている。
切削油剤の種類によっては、環境悪化の要因となる塩素系化合物等が含有されているので、環境等の問題が生じている。さらに、使用後の切削油剤における最終的な廃液処理は、重油を混入して焼却処分されるため、焼却による二酸化炭素の膨大な排出が余儀なくされているのが現状である。あるいは、窒素化合物を含有する切削油剤は、廃液を焼却処理した場合、窒素酸化物（NOx）を生成する可能性があるので、大気汚染の問題が生じる場合があると考えられる。
環境問題への関心が高まり、それに伴う産業廃棄物の削減やリサイクル化の促進が謳われているので、使用後の切削油剤の大部分が産業廃棄物として処理されることが問題となっている。
タップ加工において、前記の多量な切削油剤の使用は、環境問題になる可能性がある。切削油剤を使用してもタップ工具の刃先における異常な摩耗等が発生し、工具寿命を長くすることが困難である。また、切削油剤（水溶性油剤）の種類、濃度等によって、工作機械の錆の発生が問題となっている。
【０００６】
また、圧縮空気によって植物油をベースにした油剤を霧状に噴霧して、切削加工を行う方法（油ミスト）も一部試験的に行われている。しかし、油ミストによるタップ加工の予備実験の結果、過酷な切削加工条件では、油ミストが工具刃先への冷却効果がないため、工具摩耗が著しく、工具寿命が短い結果となった。
【０００７】
この発明は、前記のような課題に鑑み、その課題を解決すべく創案されたものであって、その目的とするところは、環境問題になる可能性がある前記の切削油剤を多量に使用せずに、タップ装置を使用し、タップ工具の刃先の異常な摩耗、工具寿命を長くするが可能となるタップ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】
【０００８】
以上の目的を達成するためにタップ加工技術に係り、上下動可能で切削加工時に回転自在なタップ工具が回転中心部に装着されたホルダーを備えたタップ加工装置において、前記タップ工具の刃先の先端側に対置し且つ被切削材の上部に装着する回転式冷却装置を設け、同回転式冷却装置は筒体から構成され、同筒体内に円環状の回転自在な冷却リングを配置し、同冷却リングの上部に上記筒体内に挿入された前記タップ工具刃先に冷却液、及びまたは圧縮気体を噴射する冷却流体ノズルを配置し、上記冷却リングの下部に冷却液、及びまたは圧縮気体を噴射する冷却流体噴射溝を上記筒体内の内周側面の全周にわたって形成すると共に切り屑吸引ノズルを配置してなることを特徴とするタップ加工装置とした。
【発明の効果】
【０００９】
以上の記載より明らかなように、請求項１によれば、前記タップ工具の刃先の先端側に対置して、かつ、被切削材の上部に装着した回転式冷却装置を設けたことにより、的確かつ強力に前記タップ工具の刃先の先端に冷却液、及びまたは圧縮気体に集中させる効果があり、筒体内のタップ工具の刃先に冷却液、及びまたは圧縮気体を噴射する冷却流体ノズルと、冷却流体噴射溝と、切り屑吸引ノズルを具備したことにより、的確かつ強力に前記タップ工具の刃先に冷却液、及びまたは圧縮気体に集中させる効果、切り屑を的確かつ強力に除去させる効果があるタップ加工装置を提供できた。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明を実施するための最良の形態を示すタップ加工装置全体構成を表す概略断面図である。
【図２】タップ加工装置における回転式冷却装置の概略断面図である。
【図３】（Ａ）は回転式冷却装置の冷却リングの上面図、（Ｂ）は回転式冷却装置の冷却リングの下面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明に係るタップ加工装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
以下、この発明をより具体的に説明する。
ここで、図１は、本発明のタップ加工装置の概略断面図である。
【００１２】
図1において、上下動可能で切削加工時に回転自在なタップ工具２が回転中心部に装着されたホルダー１を備えたタップ加工装置において、前記タップ工具２の刃先の先端側に対置し且つ被切削材８の上部に装着する回転式冷却装置３を設け、同回転式冷却装置３は筒体から構成され、同筒体内に円環状の回転自在な冷却リング５を配置し、同冷却リング５の上部に上記筒体内に挿入された前記タップ工具２の刃先に冷却液、及びまたは圧縮気体を噴射する冷却流体ノズル４を配置し、上記冷却リング５の下部に冷却液、及びまたは圧縮気体を噴射する冷却流体噴射溝６を上記筒体内の内周側面の全周にわたって形成すると共に切り屑吸引ノズル７を配置してなることを特徴とするタップ加工装置から構成されている。
【００１３】
図２は、タップ加工装置における回転式冷却装置の断面図である。
【００１４】
図２において、上記回転式冷却装置３は筒体から構成され、同筒体内に円環状の回転自在な冷却リング５を配置し、同冷却リング５の上部に上記筒体内に挿入された前記タップ工具２の刃先に冷却液、及びまたは圧縮気体を噴射する少なくとも１個以上の冷却流体ノズル４を配置し、上記冷却リング５の下部に冷却液、及びまたは圧縮気体を噴射する冷却流体噴射溝６を上記筒体内の内周側面の全周にわたって形成すると共に少なくとも１個以上の切り屑吸引ノズル７を配置している。
回転式冷却装置３は、上記冷却流体ノズル４と上記冷却リング５を配置している上部筒体１０、及び切り屑吸引ノズル７と、冷却流体１２を流す通路である冷却流体通路９を配置している下部筒体１１から構成されている。
冷却流体通路９は、冷却流体噴射溝６につながっている。
冷却流体１２は、冷却液（切削油剤、アルカリ性電解水）、圧縮気体（空気、窒素ガス、アルゴンガス、炭酸ガス、ドライアイスガス）であるが、本実施例での冷却流体１２には、アルカリ性電解水とドライアイスガスを用いた。
【００１５】
図３の（Ａ）は、回転式冷却装置の冷却リングの上面図、図３の（Ｂ）は、回転式冷却装置の冷却リングの下面図を示し、以下詳細に説明する。
【００１６】
図３において、冷却流体１２が冷却流体通路９から冷却流体噴射溝６を経由して、螺旋状に加工された冷却リング下面１４に噴射されることによって、冷却リング５が回転するとともに冷却流体１２が回転しながらタップ工具２の刃先に噴射できる。冷却流体１２が回転しながら噴射することによって、被切削材８、タップ工具２の刃先の冷却効果が向上する。
冷却リング５における冷却リング上面１３は、螺旋状に加工されていない面である。
【００１７】
上記構成により、以下動作と効果について説明する。
【００１８】
上下動可能で切削加工時に回転自在なタップ工具２の刃先が回転し、タップ工具２の刃先の先端側に対置する被切削材８を穴加工すると、被切削材８の上部に装着した回転式冷却装置３の上部に設置された冷却流体ノズル４から前記タップ工具２の刃先に冷却流体１２を噴射すると同時に、円環状の回転自在な冷却リング５が回転しながら、上記冷却リング５の下部の冷却流体噴射溝６から前記タップ工具２の刃先に冷却流体１２を噴射する。このため、前記タップ工具２の刃先は、冷却流体ノズル４と冷却流体噴射溝６の双方から同時に冷却流体１２が噴射されるので、的確かつ強力に冷却され、前記タップ工具２の工具寿命が長くなり、前記タップ工具２の工具費用の削減、前記タップ工具２の交換に伴う作業時間が短縮され、タップ加工の工程に関する工具費用あるいは人件費用（作業時間）のコストダウンにつながる。
【００１９】
さらに、回転式冷却装置３の下部に設置された切り屑吸引ノズル７が、穴加工中に生じる切り屑(図示省略)を連続して吸引することによって、前記タップ工具２に付着した切り屑あるいは穴に付着した切り屑を的確かつ強力に除去させるので、前記タップ工具２の工具寿命が長くなり、効率的に穴加工が可能となり、穴の形状に誤差が少なく、高精度な穴加工が可能となる。前記切り屑吸引ノズル７の設置により、タップ工具２の寿命が長くなるので、前記タップ工具２の工具費用の削減、前記タップ工具２の交換に伴う作業時間が短縮され、タップ加工の工程に関する工具費用あるいは人件費用（作業時間）のコストダウンにつながる。また、高精度な穴加工を行うことが可能となるので、製品の品質向上につながる。
【００２０】
なお、この発明は前記発明を実施するための最良の形態に限定されるものでなく、この発明の精神を逸脱しない範囲で種々の改変をなし得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００２１】
１  ホルダー
２  タップ工具
３  回転式冷却装置
４  冷却流体ノズル
５  冷却リング
６  冷却流体噴射溝
７  切り屑吸引ノズル
８  被切削材
９  冷却流体通路
１０上部筒体
１１下部筒体
１２冷却流体
１３冷却リング上面
１４冷却リング下面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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