カーバイドタップの開発

Jun 15, 2021 伝言を残す

近年、機械制御技術は継続的に向上し、スピンドル回転とフィードの同期制御を実現し、柔軟なタッピングヘッドを使用する必要がないようにしています。また、ホット形状と油圧ツールチャックを使用すると、工具のクランプ剛性を向上させることができ、ラジアル叩き誤差も柔軟なタッピングヘッドの使用よりも大幅に低くなります。これらのツールチャックの同心性は3μm以内です。精密スリーブ型高精度(TGHP)チャックは、熱負荷や油圧工具チャックで緩和されますが、タッピング加工に適用すると非常に効果的です。すべてのCNCマシンが「同期」タッピングを達成できるわけではありません(すなわち、「リジッド」タッピング - メインシャフトが回転したときに正確に供給するためにスレッドリードを押してください)。従って、小型軸変位が同期タッピング工作機械の小さな誤差を補うために、熱負荷、油圧およびスリーブTGHPツールチャックを改善する必要がある。


工業用標準タップのハンドル許容値は比較的緩い(一般的に+0.0000/ -0.0381mm)。市販のタップは柔軟なタッピングヘッド上で使用することができるので、対照トリップのサイズ許容度に厳しくない。例えば、工業規格によれば、1/2「ねじ径のシャンクの高速スチールタップは0.04mmに達し、ねじ径とテーパードハンドルの付随的な切刃の直接制御を必要とせず、別名は直径ホップの経路と不均一現象を可能にする。実際、これらの寸法は製造時のクランプの中心に対して測定されます。


硬合金工具材料のすべての利点を探求するために、ケナメタルは、高剛性工作機械と高精度工具チャックを可能にする新しいシルクコーンを設計し、このタップは高速で同期されます。それは高い刃先の強さを有し、タッピングするときの耐摩耗性を有する。高効率のセメント化炭化ドリルと同様に、硬合金タップは、同心性と効果的なクランプ(最もタップされた円筒シャンク)を確保するために完全な円筒形のハンドルを使用します。また、タップのシャンクサイズは他の工具のシャンクと同様であり、例えば1/4-20セメントカーバイドタップのシャンクサイズと通常1/4-20ねじ底穴の掘削に使用される、5.1054 MMの硬合金ドリルビットシャンクは同じサイズである。


ほとんどの旋削工具、切削工具、掘削工具とは異なり、タップの刃先は比較的弱く、全体的な強度も低い。加工物(鋼など)が比較的簡単な場合でも、カーバイドタップの刃先が破損しやすく、工具が故障する原因となります。低炭素鋼をタップすると、連続した卵がリゲフォールのタップをブロックし、炭化物タップを鋼製よりも簡単にタップしやすい加工材料(アルミニウムや鋳鉄など)に制限することがあります。鋼および他の鉄材料はねじ穴で機械加工する必要がある最も一般的な材料であり、したがって、工具メーカーは、切断エッジや損傷したタップを防ぐために努力を惜しまない。硬合金は、高速鋼よりも先天的な性能の利点を持っていることを考えると、炭化タップは、開発の焦点となっています。


熱風、油圧または精密スリーブTGHPツールチャックの利点にフルプレイを与えるために、硬合金タップのシャンクは、ドイツの標準DIN7160のH6レベルに達します。したがって、1/2「タップのハンドルサイズ許容範囲は+0.0000/-0.0101mmであり、丸み許容差は0.0030mm以内に維持される。タップハンドルの裏は正方形を持つ必要はないが、これらのツールチップがタップしてタップしているため、上述したステムサイズ許容値を満たすタップのために、十分なクランプ力がある。また、タップのねじ部分の工具体と切断傾斜部と切断傾斜部は10μm以内であり、タッパー負荷の均一性を向上させることができる。硬合金タップと精密工具チャックを使用する場合、それはハード合金タップの正常な適用のための2つの条件を満たすことができるシルクテーパージャンプを減らすことができる高剛性工具システムを形成することができます:高剛性とタップ負荷均一性。


従来、全体の硬合金ドリルビットを穴加工に導入した際、刃先負荷を低減し、ストラップを防止するために、ユーザは(高速鋼ドリルビットと比較して)時間を短縮しなければならなかった。しかし、硬合金ドリルビットは、より速い切断速度を取ることができます。カーバイドドリルグレードとドリルビットの進歩により、エッジを切断する可能性が大幅に減少し、それによって全体的な硬合金ドリルビットの実際の供給速度が増加します。タップでは、チップ負荷の制御にはスレッドリード、スレッドヘッド、切断エッジのみが使用され、タップの最先端に作用する負荷をさらに低減することは困難です。しかし、クラッシュを避けるために、全体的な硬合金ドリルビットは、全体的な硬合金タップにも適用することができる(より高い送り速度を得るために許可される)設計されるように設計されています。これらの改良には、新しいツールグレードKC7542が含まれており、これはセメンテデートドリルビット用に開発されたタップとナノTiAlnコーティングによって開発された高強度セメント炭化マトリックスと完全に組み合わされます。工作機械、制御システム、工具チップ、ハードアロケーション、タップ設計の改善により、短いチップ素材(アルミニウムや鋳鉄など)だけでなく、初めてのロングチップ材料(炭素鋼、合金鋼など)など、効率的なタッピングを可能にする加工物の範囲が大幅に拡大しています(下記参照)。また、同時タッピングが可能なCNC CNC工作機械の場合、新発売のハード合金テーパーは高速スチールテーパーよりも使用できます。時間の速度は、大幅にタップの生産性を向上させることができる処理することができます。


切断速度範囲ワーク材料カテゴリ - 材料ストリップ - 切削速度 * (SFM)


低炭素鋼(C<0.25%) -="" 1018="" -=""><220hb-300 ~="">


容易な鋼鉄-12L14-<275hb-250 ~="">


普通媒体/高炭素鋼、工具鋼鋼-1040、4340、H-13、D-2-<32hrc-200 ~="">


鉄ボディ鋼、マルテンス鋼、pHステンレス鋼-430、410、17-4PH-<32hrc-150 ~="">


ダクタイル鉄、カヌエル鋳鉄 -A-47、A-536-<300hb-250 ~="">


グレー鋳鉄 -20 ~ 50 -<300hb-250 ~="">


(切断速度は3回の開口の深さで穴のスルーホールタッピングに適しています)


ただし、すべての CNC CNC マシンが同じ同期タッピング機能を備えるわけではありませんが、ブラインドホールをタップする際には注意が必要です。穴の底部がブラインドホールに加工されるため、タップを減速して終了する必要があり、タップが逆になると作業エラーが発生し、タップに横方向の推力が作用し、糸検出のサイズが生じます。また、減圧、反転、再加速により、ワークピースと結合されているため、ブラインドホールの速度は推奨の穴タップ速度よりも約40%高く抑える必要があります。


熱を切ることは、ツールの敵です。しかし、残念ながら、ツール/ワークインターフェイスでは、ツールの寿命を短くし、ツールの性能を制限するのに十分な高温をカットに耐える必要がしばしばあります。この問題を解決するために、人々は、最も一般的に高速鋼や硬合金で使用されるツール材料の多種多様を開発しています。高速鋼工具は非常に優れた強度と靭性を有し、炭化工具はより高い硬度と河川(高温で硬さを維持する能力)とより調和しています。一般に、全体的な硬合金工具の切断速度は、少なくとも4倍以上の高速鋼工具であり、工具寿命は長くなります。しかし、高速鋼工具と比較すると、硬合金工具の破壊靭性が悪く、特定の加工領域(特にタッピング加工)での適用が制限される。


内部スレッドの寸法精度によって、スレッド アセンブリの精度と適応性が決まります。内部スレッドが処理されるとき、タップは通常、ドリルマシンまたはフレキシブルなタッピングヘッドを備えた非同期マシンによって駆動され、柔軟なタッピングヘッドはテーパー回転を駆動し、必要な内部スレッドリードに近づく速度で駆動します。これらの昔ながらの工作機械は、タップ時のフィードと回転の動きを正確に調整することは困難であり、この相乗的な条件はスレッド処理に必要な条件です。したがって、エラー範囲を制御するには、柔軟なタッピングヘッドを使用する必要があります。タップすると、柔軟なタッピングヘッドは、タップが放射状のビートを生成し、スレッドの精度の向上を制限します。これらの要因は、加工剛性の低下と不均一なタップ荷重につながります。硬合金タップの成功したアプリケーションは、工具の洗浄剛性とフィード制御精度に依存します。ほとんどの処理方法では、これらの処理条件が付与されます。しかし、タップのために、これらの条件はちょうど現実になっています。