[发明专利]内螺纹的加工方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种对具有内螺纹加工用的孔的金属制的原料的孔加工内螺纹的方法及其装置。

背景技术

众所周知的是，内螺纹构成作为最普遍的紧固要素的螺纹的一侧。

以往，已知通过攻螺纹加工来加工内螺纹。

但是，就直径较大的内螺纹的加工而言，通常不利用攻螺纹加工的方式来进行。

直径较大的内螺纹的加工方法其主流是由单刃工具(螺纹加工工具)进行的切削加工(例如，参考专利文献1)。

但是，在由单刃工具(螺纹加工工具)进行的切削加工中，存在产生的切屑的处理和由切屑产生所引起的工具刃尖损伤等问题，但仍无替代方法。

此外，作为该内螺纹切削法，例如通常采用将称为螺纹梳刀(chaser)的螺纹切削用刀刃压接于管体的被切削面，使管体边旋转边在管轴方向上进刀或退刀的方法。

此外，无论是单刃工具(螺纹加工工具)还是攻牙机，针对所期待的内螺纹，在内螺纹的轴向上，每相对性地旋转一周，也仅能相对移动该螺纹的螺距量。因此，控制可动部分增加，其结果是，无法进行高强度且高刚性的加工机的设计。

此外，由于需要与螺纹牙(thread ridge)的数量对应的工具的旋转(例如，参考专利文献1)，因此其加工时间有其限制。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：特开2012-30349号公报

发明内容

发明要解决的问题

因此，考虑将与在直径较小的螺纹中发挥作用的无槽丝锥(tap)一样不产生切屑的螺纹加工方法，适用于通常不采用无槽丝锥的直径较大部件。可是，外螺纹状工具所需的径向荷重每次因所期望的内螺纹的有效长度、原料的硬度、外螺纹状工具的直径等因素所致的条件而变化。因此，就外螺纹状工具所需的径向荷重而言，若与以由单刃工具(螺纹加工工具)进行的切削加工为目的的加工相比较，则至少需要其10倍以上。

而且，虽然外螺纹状工具在运动功能上与停止主轴旋转的NC铣床极为相似，但其需要远比通常的铣床所容许的主轴的径向荷重更大的主轴的径向荷重(例如，为50kNf以上)。

像这样，主轴的径向荷重为50kNf以上的机械并不存在。

因此，利用以往的加工方法以及装置，无法将不产生切屑的螺纹加工方法适用于通常不采用无槽丝锥的直径较大部件。

本发明是为了解决该以往的加工方法中的问题点而提出的，其目的在于，提供一种内螺纹的加工方法及其装置，能够将与在直径较小的螺纹中发挥作用的无槽丝锥一样不产生切屑的螺纹加工方法，适用于通常不采用无槽丝锥的直径较大部件。

此外，本发明的另一目的在于，提供一种不会产生切削切屑，且即使存在例如键槽等设于原料孔内径部的障碍物，也能忽略该障碍物而加工内螺纹的方法及其装置。

用于解决问题的手段

本发明的内螺纹的加工方法是，当对具有内螺纹加工用的孔的金属制的原料的孔加工内螺纹时，在已把持或者固定金属制的原料的状态下，外螺纹状工具不自转，而以仅在一定水平面上的公转的运动，边将外螺纹状工具(刀具)的加工部逐次按压于孔的内周，边转印加工部的形状，从而成形螺纹槽。

此外，在本发明中，孔的直径为所期望的螺纹的顶径与底径的中间径。

此外，在本发明中，外螺纹状工具与要加工的内螺纹相比螺距相同且直径较小。

本发明的内螺纹加工装置具有：加工机主体，该加工机主体把持或者固定具有内螺纹加工用的孔的金属制的原料；可控制运动的X轴-Y轴工作台，该X轴-Y轴工作台相对于加工机主体，施加所需的按压力并进行圆弧摆动；以及外螺纹状工具，该外螺纹状工具固定在X轴-Y轴工作台上；固定于X轴-Y轴工作台上的外螺纹状工具不自转，而以仅在一定水平面上的公转的运动，边将外螺纹状工具的加工部逐次按压于孔的内周，边转印加工部的形状，从而成形螺纹槽。

此外，本发明具备控制装置，该控制装置控制X轴-Y轴工作台，以相对于加工机主体，施加所需的按压力并进行圆弧摆动。

在本发明中，用于通过其转印而成形所期望的内螺纹的外螺纹状工具，当然必须具有与期望的内螺纹相同的螺距长度。然而，由于外螺纹状工具的螺纹径小于所期望的内螺纹的螺纹径，因此形成其螺纹牙的螺旋角与内螺纹的螺旋角相比变大。例如，若相对于内螺纹径，外螺纹状工具的直径为一半，则其螺旋角会大致变为一倍。为了消除该差异，且在内螺纹形成与外螺纹状工具相同的螺距，在接触部处必须时常确保一定的滑动，即，需要不一起自转的稳固的同步。