小野桂太 オーエスジー株式会社 開発グループ 穴開け開発チーム
はじめに
近年環境への関心が高まっており、それに伴い環境に優しい工具の使用が求められています。このニーズに応えるため環境に配慮した製品として新製品のA-XPFを開発しました。従来品と比較して切削条件の向上が可能なため、加工時間が短縮できます。さらに、長寿命化により工具交換回数を削減し、機械停止時間の短縮による省エネルギー化を実現します。
タップ加工のトラブル
表1は、当社コミュニケーションダイヤルに寄せられるタップ加工のトラブルをまとめたものです。トラブルのNo.1は折損・欠け（26%）、No.2はねじ精度の不良（17%）、No.3はむしれ、かじり等（14%）となっています。上位3つのトラブルが全体の57%を占めています。
表1 タップ加工のトラブル TOP 3
いずれも、主な要因は『切りくず』です。タップ加工時に、切りくずがタップに絡まってしまう現象（図1）が発生します。この状態で加工を続けると、切りくずを噛み込み、タップに欠けや折損が発生しやすくなります。また切りくずの噛み込みはめねじのむしれ（図2）にもつながります。
左：図１ 切りくずがタップに絡まった状態 | 右：図２ むしれが発生しためねじ
トラブルの解決方法
切りくずトラブルに悩む加工現場に使用していただきたいのが、今回紹介するA-XPFです。盛上げタップのA-XPFは、材料を塑性変形することでめねじを形成します。そのため、タップ加工による切りくずが発生しません。切りくずトラブルがなくなることで連続加工が可能となり、生産性が向上します。A-XPFは加工トラブルを解決へと導きます。
A-XPFの特長
A-XPFの特長を紹介します。
まず、特殊食付き仕様です。これは、タップの食付き性向上に寄与しています。
次に、特殊ねじ山形状です。特殊ねじ部仕様と新型レリーフ形状により、タップの剛性を確保しました。
最後は、新コーティングの採用です。Vコーティング発表からおよそ30年を経て、タップ専用VIコーティングを開発しました。
1. 特殊食付き仕様
特殊食付き仕様は、従来の形状よりもタップ先端の山が欠けにくい点が特長です。盛上げタップでは、タップが被削材に食付くとき、食付き部先端の山に欠けが発生することがあります。その欠けた部分を巻きこむことで、タップ全体の欠損にもつながります。A-XPFは特殊食付き仕様により、その先端の欠けを抑制します。図3はタップ加工時のスラストを測定したグラフです。A-XPFは従来品と比較して、スラストの低減と波形の振幅を小さくすることができました。それにより安定した加工を実現します。
図3 加工時のスラスト比較
2. 特殊ねじ山形状
盛上げタップでの加工時に、タップねじ部山頂が突発的に欠損することがあります。 その対策として特殊ねじ部仕様と新型レリーフ形状を採用しました。一般的に盛上げタップのレリーフ形状は切れ味を重視し、マージンレスが主流となっています。しかし切れ味を重視するほど、タップねじ部の剛性は低くなります。A-XPFでは新型のレリーフ形状を採用することで、盛上げタップに特有の突発的なねじ部山頂の欠けを抑制します。図4にレリーフ形状の違いを示します。新型レリーフでは、切れ刃側の形状は変更せず、切れ味を維持したまま、ねじ山の裏刃側に厚みを持たせることで、剛性を確保しました。
図４レリーフ形状の比較
3. VIコーティング
A-XPFはタップ専用に開発されたVIコーティングを採用しています。被膜構造はCr系の複合多層膜です（図5）。従来のVコーティングと比較して、硬さや酸化開始温度、付着力、耐摩耗性など多くの性能が向上しています（図6）。高負荷加工に対応し、従来品と比較して高速領域での加工が可能です。
図５VIコーティング被膜概略図
図６VIコーティングの特性
VIコーティングの性能を紹介します。
M6×1でSCM440（30HRC）を高速領域で加工した結果です(図7)。従来のVコーティングでは7,000穴で摩耗が進行したのに対し、VIコーティングは11,000～12,000穴まで加工できました。VIコーティングはVコーティングと比較して30%を超える長寿命化を実現しました。
図７VIコーティングの性能
A-XPFの加工事例
図8は、SCM440(30HRC)を切削速度30m/minの高速条件で加工した事例です。これはA-XPFの性能を最大限に発揮した事例のひとつです。A-XPFは、この切削領域でも13,000穴まで加工でき、安定した寿命が得られました。
図８SCM440 (30 HRC) の加工事例
A-XPFの切削条件
表2に、A-XPFの切削条件基準表を示します。従来品と比較して切削速度領域が大幅に広がっています。低速加工から高速加工まで対応できるため、お客様の加工環境に合わせてご使用いただけます。
表２ A-XPF切削条件基準表
最後に
タップ加工における切りくずトラブルでお困りの方へ、ぜひ切りくずゼロで生産性が向上するA-XPFをお試しください。特殊食付き仕様と特殊ねじ部仕様により、抜群の安定感を発揮します。A-XPFが、お客様の加工トラブル解決の一助になれれば幸いです。
OSG Blog 
You must be logged in to post a comment.