Summary of eight processing methods of thread, you must know when doing machining

加工をする際に知っておきたいねじの加工方法8つをまとめました。

.「ねじ」に相当する英語は「Screw」です。この言葉の意味はここ数百年で大きく変わりました。少なくとも1725年には「交尾」を意味していました。
糸の原理の応用は、紀元前 220 年にギリシャの学者アルキメデスによって作成された螺旋状の水を持ち上げる道具にまで遡ることができます。
紀元 4 世紀に、地中海諸国はワイン製造に使用される圧搾機にボルトとナットの原理を適用し始めました。当時、おねじは円筒棒にロープを巻き付けてこのマークに合わせて刻むのに対し、めねじは柔らかい材質でおねじを叩いて形成することが多かったです。
1500年頃、イタリアのレオナルド・ダ・ヴィンチが描いたねじ加工装置のスケッチには、めねじと交換歯車を使ってピッチの異なるねじを加工するというアイデアがありました。それ以来、機械的に糸を切る方法がヨーロッパの時計産業で発展してきました。
1760 年、イギリス人の J. ワイアットと W. ワイアットの兄弟は、特定の装置を使用して木ネジを切断する特許を取得しました。かつて、1778 年にイギリスの J. ラムスデンが、長いねじを高精度に加工できるウォームギア対で駆動されるねじ切り装置を製造しました。 1797 年、英国人の H. モーズリーは、改良された旋盤で雌ねじと交換歯車を使用して、さまざまなピッチの金属ねじを回転させました。これがねじを回す主要な方法を確立しました。

1820 年代に、モーズリーはねじ切り用の最初のタップとダイスを製造しました。

20世紀初頭、自動車産業の発展によりねじの標準化が進み、精密で効率的なさまざまなねじ加工方法が開発されました。各種の自動開口ダイヘッドや自動収縮タップが次々に発明され、ねじ切り加工が適用されるようになりました。
1930 年代初頭には、ねじ研削が登場しました。
ねじ転造技術は 19 世紀初頭に特許を取得しましたが、金型の製造が困難だったため、武器生産の必要性やねじ研削技術の開発により、開発は第二次世界大戦 (1942 ～ 1945 年) まで延長されました。金型製造の精度の問題は急速に発展しています。CNC旋削部品
スレッドは主に接続スレッドと送信スレッドに分かれます。
ねじを接続する中心的な加工方法には、タッピング、ねじ切り、ねじ切り、ねじ転造、ねじ転造などがあります。
伝動ねじの中心的な加工方法は、荒・微旋削加工・研削加工・ワールミーリング・粗加工・微加工加工などです。
最初のカテゴリはねじ切りです
これは一般に、成形工具や研磨工具を使用してワークピースのねじを加工することを指し、主に旋削、フライス加工、タッピング、ねじ研削、研削、ワーリング切削が含まれます。ねじ山を旋削、フライス加工、研削する際、工作機械の駆動チェーンにより、旋削工具、フライス、または砥石車がワークの回転ごとにワークの軸に沿って正確かつ均等に 1 リード移動します。タップ加工またはねじ切り加工では、工具 (タップまたはダイス) とワークピースが相対的に回転し、あらかじめ形成されたねじ溝によって工具 (またはワークピース) が軸方向に移動します。

1. 糸回し

旋盤でのねじ切りは、成形用回転工具またはねじコームを使用して行うことができます。フォーミング旋削工具を使用してねじ山を旋削することは、工具構造が単純であるため、ねじ切りワークピースを単品および小ロットで生産するための標準的な方法です。ねじコーミングツールを使用してねじを回すことは生産効率が高いですが、ツールの構造が複雑であり、中規模および大規模なバッチ生産にのみ適しています。ピッチの短い短ねじワークを旋削しています。一般的な台形ねじ旋削旋盤のピッチ精度は一般的に8～9級（JB2886-81、以下同様）までしかありません。専用のねじ旋盤でねじを加工すると、生産性や精度が大幅に向上します。

2. ねじ切り加工

スレッドミルのディスクカッターまたはコームカッターを使用してフライス加工を行っていました。
ディスクフライスは、主にねじやウォームなどのワークの台形おねじの加工に使用されます。櫛形フライスは、内外共通ねじやテーパねじの加工に使用されます。多刃フライスで加工し、ねじの長さより加工部の長さが長いため、ワークの回転は1.25～1.5回転で済み、生産性が高く加工できます。ねじ切り加工のピッチ精度は一般に8～9級に達し、表面粗さはR5～0.63ミクロンです。一般精度のねじワークの量産や研削前の荒加工に適した方法です。

めねじ加工用ねじ切りフライス

3. ねじ研削

主に、ねじ研削盤で硬化したワークピースの精密ねじを加工するために使用されます。砥石の断面形状は単線砥石と多線砥石の2種類に分けられます。一本線砥石研削によるピッチ精度は5～6級、表面粗さはR1.25～0.08ミクロンと砥石のドレッシングに便利です。この方法は、精密ねじ、ねじゲージ、ウォーム、小ロットのねじ付きワークピース、および精密ホブの逃がし研削に適しています。マルチライン砥石研削は縦研削法とプランジ研削法に分けられます。縦研削法は、研削するねじの長さよりも砥石の幅が小さく、砥石を長手方向に1～数回移動させてねじを最終寸法まで研削します。プランジ研削方式の砥石幅は、研削するねじの長さよりも大きくなります。砥石はワークの表面に放射状に切り込まれており、約1.25回転でワークを良好に研削できます。生産性は高いですが、精度が若干低く、砥石のドレッシングが複雑になります。プランジ研削は、大量のタップの逃げ研削や、締結用の特定のねじの研削に適しています。アルミ押出部品

4. ねじ研削

ナット式やネジ式のねじ研削盤は鋳鉄などの軟質材料でできており、ワークのねじのピッチ誤差のある部分を正逆回転研削してピッチ精度を向上させます。硬化雌ねじは通常、変形をなくし精度を向上させるために研磨されます。

5.タッピングとねじ切り
タッピング
ワークにあらかじめ開けられた下穴にタップを一定のトルクでねじ込み、めねじを加工します。

糸
棒（またはパイプ）ワークにダイスを使用して、おねじを切ります。タップやねじ切りの加工精度はタップや金型の精度に依存します。アルミ部品
内ねじ、おねじの加工にはさまざまな方法がありますが、小径のめねじはタップでしか加工できません。タッピングとねじ切りは、手で行うこともできますが、旋盤、ボール盤、タッピング盤、ねじ切り機などを使用して行うこともできます。

2 番目のカテゴリ: ねじ転造
転造転造ダイスを用いてワークを塑性変形させてねじを得る加工方法。ねじ転造は一般に、自動開閉ねじ転造ヘッド、標準ファスナーの量産用おねじ、およびその他のねじ付きカップリングを備えたねじ転造機または自動旋盤で実行されます。転造ねじの外径はねじ寸法 25 mm 以下、長さ 100 mm 以下、ねじ精度はレベル 2 (GB197-63) に達し、使用されるブランクの直径はピッチ直径とほぼ同じです。処理されたスレッドの。 RThread は一般に雌ねじを加工できませんが、より柔らかい材質のワークの場合は、溝なし押出タップを使用して雌ねじを冷間押出することができます (最大直径は約 30 mm に達する可能性があります)。動作原理はタッピングと同様です。雌ねじの冷間押出加工はタッピングに比べて約1倍のトルクが必要であり、加工精度や面品位はタッピングより若干優れています。

転造ねじの利点:

①旋削、フライス、研削に比べて面粗さが小さい。

②ねじ切り後のねじ表面は冷間加工硬化により強度と硬度が向上します。

③材料利用率が高い。

④切削加工に比べて生産性が2倍になり、自動化も容易である。

⑤転造ダイスの寿命が非常に長い。ただし、転造ねじの再ねじは被削材の硬度がHRC40を超えないものとします。ブランクの寸法精度が高い。転造金型の精度や硬度も高く、金型の製作が難しい。非対称な歯形の転造ねじには適していません。
さまざまな転造ダイスに応じて、ねじは 2 つのタイプに分けることができます: ねじ転造とねじねじ

6. ねじ転造

ねじ歯形状を有する2枚の転造板を1/2ピッチで対向配置。固定プレートは固定されており、可動プレートは固定プレートと平行な往復直線運動で移動します。ワークを2枚のプレートの間に送り込むと、移動プレートが前進してワークをこすって表面を塑性変形させ、ねじ山を形成します（図6［ねじ切り］）。

7. ねじ転造

ラジアルねじ roThread、タンジェンシャルねじ roThread、ローリングヘッドねじ転造の 3 種類があります。
①ラジアルスレッドねじプロファイルを備えた 2 (または 3) のねじ転造ホイールが相互に平行なシャフトに取り付けられています。ワークピースは 2 つのホイール間のサポート上に配置され、2 つのホイールは同じ方向に同じ速度で回転します (図 7)。 [ラジアルねじ転造]) もラウンドの 1 つで、ラジアル送り動作を実行します。ねじ転造ホイールがワークを回転させ、その表面を放射状に押し出してねじを形成します。高い精度を必要としない一部のリードネジについては、同様の方法でロールフォーミングを行うこともできます。
②接線方向ねじ roThread 遊星ねじ roThread とも呼ばれる転造ツールは、回転する中央のねじ転造ホイールと 3 つの固定された円弧状のねじ山プレートで構成されます (図 8 [接線方向ねじ転造])。ねじ切り中もワークを連続送りできるため、ねじ切りやラジアルねじに比べて生産性が高くなります。
③ ねじの再ねじ切り：自動旋盤で行われ、一般にワークの短いねじを加工するために使用されます。転造ヘッドには、ワークの外周に3～4個のねじ転造ホイールが均等に配置されています（図9［ねじ再ねじ転造］）。ねじ転造中、ワークピースは回転し、転造ヘッドが軸方向に送り、ワークピースをねじ山から転がします。

糸通し

通常のねじの加工にはマシニングセンタやタッピング設備・工具が使用されるのが一般的ですが、場合によっては、手動でタップすることも可能です。ただし、例外的に、過失や超硬ワークに直接タップ加工する必要があるなどの材料上の制約により、部品の熱処理後にねじ山を加工する必要がある場合など、上記の方法では良好な加工結果が得られない場合があります。。このとき、pEDM の加工方法を考慮する必要があります。
機械加工方法と比較すると、EDMプロセスは同じ順序で行われます。最初に底穴をドリルで開ける必要があり、作業条件に応じて底穴の直径を決定する必要があります。電極はねじ状に加工する必要があり、加工中に電極が回転できる必要があります。