機械加工におけるねじ切りの理解：種類、技術、用途
ねじは機械業界で依然として重要な役割を果たしています。ねじを別のコンポーネントに接続するには、内部ねじが必要です。加工部品の外面にねじを切ることも可能です。ねじにより、部品を低コストで簡単に接続できます。製造業者はさまざまな方法を使用して、数十種類のファスナーに対応するねじを製造しています。
この記事では、製造におけるねじとは何か、ねじの種類、ねじフライス加工スキル、注意点、利点を紹介します。
エンジニアリングと製造におけるねじとは？
ねじは、円筒または円錐の内面（ナット）または外面（ねじまたはボルト）に形成される均一な断面を持つ連続的な螺旋リッジです。ねじのプロファイルは、山（ねじの頂点）、谷（ねじの底）、側面（山と谷を接続）で構成されます。
ねじとは連続的な螺旋リッジを指します。螺旋リッジは、円筒または円錐の異なる表面に均一な断面を持ちます。ナットの表面（内側）またはねじ/ボルトの表面（外側）に形成できます。
ねじの主な機能は、2つのメカニズム間のカップリングとして機能することです。水筒のキャップを想像すると、ねじの良いイメージが湧きます。キャップと本体が組み合わさって密閉された水のシールを形成します。
ねじの種類：
異なる分類基準により、多くの種類のねじがあります。機械ねじと間隔ねじはファスナーに一般的に使用されます。UNF（細目）ねじとUNC（粗目）ねじは統一ねじシステムの標準シリーズです。
- UNC（粗目ねじ）：インチあたり20山（tpi）
- UNF（細目ねじ）：28 tpi
- UNEF（極細目ねじ）：32 tpi
ここでは内部ねじと外部ねじについて説明します。
内部ねじ
内部加工ねじは、内面または凹面にあるねじです。これらのタイプのねじは単一リップねじ切り工具で加工されます。一部の内部ねじには従来のタップが使用されます。タップはCNC加工部品の内部ねじを切削するために使用される金属工具です。
外部ねじ
外部ねじはねじ山とも呼ばれ、円錐または円筒の外側にあるねじです。一般的な外部ねじには、ねじ、プラグゲージ、ボルト、スタッドがあります。旋削条件を満たす部品では、外部ねじを部品の長さ全体にわたって延長できます。
ねじフライス加工とは？
ねじフライス加工は、回転工具の円運動によってさまざまなサイズの内部ねじと外部ねじを生成する金属加工操作です。ピッチは横方向移動の1周期で生成されます。
タッピングとは異なり、ねじフライス加工は主に大きな穴に使用されます。しかし、今日の超硬ソリッドねじフライスカッターは小さなねじ穴も加工できます。同じ工具でさまざまなねじの左ねじと右ねじを加工でき、高精度と良好な表面仕上げが得られます。
ねじフライス加工には、超硬ソリッド工具とインデキサブル工具の2つのツールから選択できます。超硬ソリッド工具は主に小さな穴サイズに使用されます。インデキサブル工具は一般的に直径0.625インチ以下の穴には適していません。投資の観点では、超硬ソリッドねじフライスカッターは通常インデキサブルカッターより高価ですが、要求品質とロットサイズによってはコスト効率が良い場合があります。しかし、インデキサブル工具の場合、ねじフライスカッター本体を購入した後、ねじ生産コストはブレード交換のみです。
ねじフライス加工の注意点
ねじフライス加工は、ワークピースの周りまたは内部でねじフライスカッターを補間し、ワークピースに所望のねじ形状を作成します。フライス加工中の複数のラジアルパスは良好なチップ制御を提供します。しかし、ねじフライス加工はX、Y、Z軸を同時に移動できるマシンで実行する必要があることを覚えておいてください。
ねじフライス加工の利点
より良いねじ品質：
ねじフライス加工はタッピングより優れたねじ品質を提供します。これはチップ排出が優れているためです。タッピングはねじと同じサイズの工具を使用して、チップをねじを通過させてチップ除去を強制します。
柔軟な工具：
同じ工具で内部ねじと外部ねじを生成でき、工具ホルダーも同様です。さらに、ピッチが同じ限り、同じ工具で異なる直径のねじを作れます。
安全な加工操作：
短いチップと低い切削力により、加工停止のリスクを最小限に抑えます。工具故障が発生しても、ねじフライスカッターの直径がねじより小さいため、工具が詰まることはなく、ワークピースが損傷する可能性は低いです。
難削材：
優れた切削条件により、HRC 65までの硬度を持つ焼入れ鋼、チタン、その他の難削材のねじフライス加工が可能です。
止まり穴ねじ加工：
ねじフライス加工は穴の上部から底部まで完全なねじプロファイルを生成します。しかしタッピングでは、タップが3山目で完全なねじプロファイルを形成し始めるため、より深くドリルする必要があります。
製造プロセス