ねじ加工とは何ですか?
機械設計におけるねじ切りのプロセスでは、ワークピースに螺旋状またはらせん状の溝を形成し、締結用のねじ山を作成できるようにします。
ねじ加工では、プロセスを効果的に理解して実行するために、いくつかの重要な用語が極めて重要です。ピッチは隣接するねじ山間の距離を指し、コンポーネントをシームレスに取り付けるために重要です。もう 1 つの重要な用語であるねじ山角度は、ねじ山の側面によって形成される角度であり、ねじ接続の強度と耐荷重能力に影響します。さらに、長径と短径も重要な役割を果たします。一次直径はねじ山の最大直径であり、呼び径は最小直径です。これらの寸法は、ねじが完全に適合することを保証し、さまざまな機械用途で安全で信頼性の高いアセンブリを提供するために重要です。
スレッドの種類
部品の組み立てを容易にする螺旋構造であるねじ山には、製造におけるさまざまな用途や要件に合わせてさまざまなタイプがあります。適切なねじ切り方法を選択し、部品間の互換性を確保するには、ねじの種類を理解することが重要です。
おねじとめねじは主なカテゴリであり、おねじはボルトやねじに見られ、めねじはナットまたはタップ穴の内側にあります。この区別は機械設計の基本であり、部品を確実に連結できるようになります。
メトリック スレッドとユニファイド ナショナル (UN) スレッドは、最も一般的なスレッド タイプの 1 つです。ミリメートル単位のピッチで定義されるメートルねじは、寸法と公差の国際規格に準拠し、世界のほとんどの地域で普及しています。シンプルさと均一性が特徴で、さまざまな用途に適しています。
一方、Unified National スレッドは主に米国とカナダで使用されます。これらのねじはインチあたりのねじ山 (TPI) のピッチによって識別され、UN ねじはさらに UNC (並目)、UNF (OK)、UNEF (極細) カテゴリに分類され、それぞれ必要な強度と精度に基づいて異なる目的を果たします。 。
もう 1 つの必要なタイプは、パイプ継手のシール用に特別に設計されたナショナル パイプ スレッド (NPT) です。 NPT ねじはテーパーになっており、配管や流体移送用途に不可欠な、より緊密で耐流体性のシールが可能になります。
ねじの加工方法
ねじ加工には、ワークピースに正確なねじを作成するために設計されたさまざまな方法とツールが含まれます。これらの方法、主にねじ切りとねじ成形のどちらを選択するかは、ねじの材質、用途、および希望する仕上げによって異なります。
ねじ切りでは、雌ねじと雄ねじのそれぞれにタップやダイスなどの工具を使用して、ワークピースから材料を除去してねじ山を形成します。主なねじ切り方法には、ねじフライス、ねじ研削、ねじラップ、タッピングおよびソケット加工、およびねじ転造があります。
スレッドミリング
ねじ切り加工は、フライス盤または CNC マシニング センターで実行されます。これには、シングルポイントまたはマルチポイントの切削工具を使用して、らせん状の動きでねじ山を作成することが含まれます。スレッドフライス盤でのフライス加工は、ディスクまたはコームフライスカッターを使用して実行されます。ディスクフライスは主にネジやウォームなどの台形おねじの加工に使用されます。櫛型フライスはめねじの加工に使用されます。
櫛形フライスは、多刃フライスで加工するため、内外共通ねじ、テーパねじの加工に使用され、加工部の長さが加工ねじの長さよりも長いため、ワークはわずかです。フライス加工に使用されます。多刃フライスであり、加工部のサイズが加工するねじの長さより長いため、ワークを1.25～1.5回転回転させるだけで加工でき、生産性が高いです。この方法は、一般的な精度のねじワークピースのバッチ生産または研削前の荒加工に適しています。
ねじ研削
ねじ山研削では、回転する砥石車を使用して材料を除去し、正確なねじ山を作成します。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。砥石の断面形状の違いにより、単条砥石と多条砥石の2種類に分けられます。
単線研削によるピッチ精度は5～6レベル、面粗さはR1.25～0.08ミクロンで砥石のドレッシングに便利です。精密ねじの研削に適した方法です。この方法は、精密ねじ、ねじゲージ、ウォームギア、ねじ切りワークの少量の研削、および精密ホブの研削に最適です。
盗聴
タッピングとは、タップと呼ばれる工具を使って穴にめねじを切る加工のことです。ナット、ねじ穴、その他の雌ねじによく使用されます。タップにはストレート刃、スパイラルポイント（貫通穴用）、スパイラル刃（止り穴用）などの種類があり、それぞれ効率よく切りくずを排出し、詰まりを防止します。
タップやねじ切りの加工精度はタップや板の歯の精度に依存します。機械加工 内ねじ、おねじの加工にはさまざまな方法がありますが、小径の内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動または手作業で行うことができます。旋盤、ボール盤、タッピング盤、ねじ切り機。
ダイスレッディング
ダイスねじ切りは、ボルトやロッドなどの円筒部品に雄ねじを切るために使用されます。ダイスは、ワークピースの周りを回転させるときにワークピースに切り込む雌ねじパターンを備えた円形の工具です。調整可能なダイによりサイズの微調整が可能になり、ねじ部にしっかりとフィットすることができます。
ねじ転造
成形した転造ダイスでワークを塑性変形させてねじを得る方法です。ねじ転造は一般にねじ転造機で行われます。ねじ転造機または自動旋盤に自動開閉ねじ転造ヘッドを取り付けて、標準ファスナーやその他の雄ねじのねじ継手の量産に適しています。
転造ねじの外径は一般に 25 mm 以下、長さは 100 mm 以下で、ねじ精度は 2 級 (GB1000) まであります。ねじ精度はレベル 2 (GB197-63) まで可能です。使用されるブランクの直径は、加工されたネジの中心直径とほぼ同じです。
転造ねじの利点
- 表面粗さは旋削、フライス、研削よりも小さくなります。
- 冷間硬化によりねじの表面を転造することにより、強度と硬度が向上します。
- 材料利用率が高い。
- 切断に比べて生産性が2倍になり、自動化も容易です。
- 転造ダイス寿命が長い。そして硬さ。
- 素材の利用率が高い。
- 切断プロセスの生産性は飛躍的に向上し、自動化も簡単です。
ネジの加工方法は？
正しいツールの選択
ねじの種類 (内径または外径)、材質、および希望する仕上げに基づいて、適切なねじ切り工具を選択してください。たとえば、めねじ用のタップ、おねじ用のダイス、またはねじ切り用のフライス工具などです。
材料の準備
ねじの種類や加工プロセスに適したワーク材料を準備します。これには、適切なねじの形成または切断特性を持つ材料を選択することが含まれる場合があります。
機械のセットアップ
旋盤、フライス盤、特殊なねじ切り機など、ねじを加工するための正しい工具とパラメータを使用して機械をセットアップします。これには、ねじのピッチ、深さ、直径が含まれます。
切削プロセス: ねじ切りプロセスに進みます。これには、タッピング、ダイスねじ切り、シングルポイントねじ切り、ねじ切り、またはその他の適切な方法が含まれる場合があります。まず、雌ねじ用のタップドリルのサイズに穴を開けます。おねじの場合、ワークピースは正しい直径に合わせて準備されます。
検査と仕上げ
加工後、ねじの精度、寸法、仕上げを検査します。ゲージまたは精密測定ツールを使用して、ねじが必要な仕様を満たしていることを確認します。望ましい品質を達成するには、バリ取りや研磨などの必要な仕上げプロセスを実行する必要があります。
ねじ山加工のヒント
ねじの加工には、特定のアプリケーション要件を満たす正確で機能的なねじを確実に製造するための一連の手順と考慮事項が含まれます。
-タップ加工の場合、特に硬度が低く、密度が高く、切りくずが長くなりやすい被削材を加工する場合、切りくず処理は無視すべき大きな問題です。
- 部品の雄端は面取りする必要があります。
・めねじの先端には皿穴が必要です。
●標準ねじサイズの方が経済的です。
- スレッド接続が 1 回限りのイベントであるか、頻繁な分解が必要かどうかを判断します。これは、スレッドの耐久性の必要性に影響します。
-並目ねじは一般に加工が容易で引張強度が高く、細目ねじはより高い負荷や振動を受ける用途に適しています。
結論
高品質の部品を製造するには、さまざまな製造プロセスを深く理解する必要があります。数ある工程の中でも、特に重要なのが機械加工ねじの切削です。このプロセスは最初は複雑に見えるかもしれませんが、結合または連結が必要な製品にとっては不可欠であり、決して軽視してはなりません。
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