Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7440907B2 - Female thread machining method, estimated cutting edge distance determination device, and tool presetter - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7440907B2 - Female thread machining method, estimated cutting edge distance determination device, and tool presetter - Google Patents

Female thread machining method, estimated cutting edge distance determination device, and tool presetter Download PDF

Info

Publication number
JP7440907B2
JP7440907B2 JP2020158915A JP2020158915A JP7440907B2 JP 7440907 B2 JP7440907 B2 JP 7440907B2 JP 2020158915 A JP2020158915 A JP 2020158915A JP 2020158915 A JP2020158915 A JP 2020158915A JP 7440907 B2 JP7440907 B2 JP 7440907B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cutting edge
distance
phase
thread
tap
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020158915A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2022052491A (en
Inventor
均 石川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NT Tool Corp
Original Assignee
NT Tool Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NT Tool Corp filed Critical NT Tool Corp
Priority to JP2020158915A priority Critical patent/JP7440907B2/en
Publication of JP2022052491A publication Critical patent/JP2022052491A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7440907B2 publication Critical patent/JP7440907B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Description

本発明は、タップを用いて、加工対象物の貫通穴の内周面に雌ネジを加工する技術に関する。 The present invention relates to a technique for machining a female thread on the inner circumferential surface of a through hole of a workpiece using a tap.

内燃機関のシリンダヘッドに点火プラグを装着する方法として、シリンダヘッドの外周面と内周面を貫通する貫通穴(「プラグ穴」と呼ばれる)の内周面に雌ネジを加工するとともに、点火プラグに、雌ネジとネジ結合可能な雄ネジを加工する方法が用いられている。シリンダヘッドの貫通穴の内周面に雌ネジを加工する方法としては、工作機械の主軸に装着される工具ホルダに保持されるタップにより加工する方法が用いられている。
ここで、点火プラグをシリンダヘッドに装着する際には、燃焼効率の向上等のために、点火プラグの接地電極の開口部を、燃料噴射口に向ける必要がある。すなわち、シリンダヘッドの貫通穴の内周面に雌ネジを加工する際に、内周面の所定位置(所定位相)からネジ切り加工を開始させる必要がある。
従来、ネジ切り開始位置から雌ネジの加工を開始させる技術として、特許文献1(特開2012-240179号公報)に開示されている技術が知られている。
As a method of attaching a spark plug to the cylinder head of an internal combustion engine, a female thread is machined on the inner circumferential surface of a through hole (called a "plug hole") that passes through the outer and inner circumferential surfaces of the cylinder head, and the spark plug is In this method, a method of processing a male thread that can be screwed together with a female thread is used. As a method of machining a female thread on the inner circumferential surface of a through hole of a cylinder head, a method is used in which a female thread is machined using a tap held in a tool holder attached to a main shaft of a machine tool.
When installing the spark plug in the cylinder head, it is necessary to direct the opening of the ground electrode of the spark plug toward the fuel injection port in order to improve combustion efficiency and the like. That is, when machining a female thread on the inner circumferential surface of the through hole of the cylinder head, it is necessary to start thread cutting from a predetermined position (predetermined phase) on the inner circumferential surface.
Conventionally, a technique disclosed in Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-240179) is known as a technique for starting machining of a female screw from a thread cutting start position.

特開2012-240179号公報Japanese Patent Application Publication No. 2012-240179

特許文献1に開示されている技術を用いることにより、工作機械の主軸に装着されている工具ホルダに保持されているタップの切り刃の刃先の刃先位相を所定のネジ切り開始位相に設定することができる。
しかしながら、特許文献1に開示されている技術は、複雑であり、手間がかかる。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、簡単に、雌ネジを、所定のネジ切り開始位置から加工することができる技術を提供することを目的とする。
By using the technology disclosed in Patent Document 1, the cutting edge phase of the cutting edge of a tap held in a tool holder attached to the main shaft of a machine tool is set to a predetermined thread cutting start phase. I can do it.
However, the technique disclosed in Patent Document 1 is complicated and time-consuming.
The present invention was devised in view of these points, and an object of the present invention is to provide a technique that can easily process a female thread from a predetermined thread cutting start position.

第1発明は、工作機械の主軸に装着される工具ホルダに保持され、ネジピッチPで切り刃が形成されているとともに、食付き部と完全ネジ部からなるネジ部を先端部に有するタップをピッチ送りすることによって、加工対象物の貫通穴の内周面に雌ネジを加工する雌ネジ加工方法に関する。
切り刃は、例えば、螺旋状に形成される。ピッチ送りでは、タップは、1回転で1ネジピッチP移動する。ピッチ送り開始位置は、好適には、加工対象物(ネジ切り開始位置)から、ネジピッチPの整数倍離れている位置が設定される。
食付き部を形成する切り刃の刃先の径(工具径)は、タップ先端側から完全ネジ部側に向かって増加するように設定されている。
本発明では、主軸の延在方向に沿った基準位置、主軸回りの、工作機械基準位相、工作機械基準位相に対して位相差αを有する工具ホルダ基準位相、工作機械基準位相に対して位相差βを有する、雌ネジのネジ切り開始位置に対応するネジ切り開始位相が規定されている。基準位置は、好適には、工具ホルダ上の位置であって、主軸に工具ホルダが装着された状態において、工作機械側で認識することができる位置が設定される。「主軸の延在方向」という記載は、「主軸回転中心の延在方向」あるいは「工具ホルダ回転中心線の延在方向」を意味する。「主軸回り」という記載は、「主軸回転中心線回り」あるいは「工具ホルダ回転中心線回り」を意味する。
本発明は、タップのタップ先端と基準位置との間の、主軸の延在方向に沿ったタップ先端距離M1を測定するステップを備えている。
タップ先端距離M1を測定する方法としては、種々の方法を用いることができる。
また、工具のネジ部の完全ネジ部を形成する切り刃のうちの所定の切り刃の刃先に対応する刃先位相と工具ホルダ基準位相との間の位相差θを測定するステップを備えている。刃先位相は、工具が工具ホルダに保持されている状態における、工具ホルダ回転中心線回りの刃先の位相である。
位相差θは、例えば、工具ホルダを、タップを保持している状態で主軸回りに回転させ、工具ホルダ基準位相と刃先位相との間の回転角として測定することができる。
また、所定の切り刃の刃先と基準位置との間の、主軸の延在方向に沿った刃先距離M3を測定するステップを備えている。
刃先距離M3を測定する方法としては、種々の方法を用いることができる。
タップ先端距離M1、位相差θおよび刃先距離M3は、工作機械上で測定することもできるが、好適にはツールプリセッタにより測定される。
なお、タップ先端距離M1、位相差θ、刃先距離M3の少なくとも二つを測定するステップを有することは、少なくとも二つそれぞれを測定するステップを有することと等価である。
また、タップ先端距離M1、刃先距離M3、位相差α、β、θおよびネジピッチPに基づいて、ネジ切り開始位相上の推定刃先位置と基準位置との間の、主軸の延在方向に沿った、ネジ切り開始位相上の推定刃先距離M2を判別するステップを備えている。
また、ネジ切り開始位相上の推定刃先距離M2に基づいて、タップを、ピッチ送り開始位置からピッチ送りする。例えば、ネジ切り開始位相上の推定刃先距離M2で示される推定刃先位置がピッチ送り開始位置と一致する場合には、そのままタップのピッチ送りを開始する。一方、ネジ切り開始位相上の推定刃先距離M2で示される推定刃先位置がピッチ送り開始位置と一致しない場合には、タップを、推定刃先位置がピッチ送り開始位置と一致するように移動させた後、タップのピッチ送りを開始する。具体的には、主軸を、推定刃先位置とピッチ送り開始位置との間の距離だけ移動させた後、ピッチ送りを開始する。
本発明では、簡単に、雌ネジのネジ切りを、所定のネジ切り開始位置から開始させることができる。
第1発明の異なる形態では、ネジ切り開始位相上の推定刃先距離M2を判別するステップでは、タップ先端距離M1、刃先距離M3およびネジピッチPに基づいて、完全ネジ部の、刃先位相上の外縁を、タップ先端より工具ホルダと反対側に延ばして形成される推定切り刃の推定刃先とタップ先端との間の、主軸の延在方向に沿った距離△m1を判別する。そして、タップ先端距離M1、位相差α、β、θ、ネジピッチPおよび距離△m1に基づいて、ネジ切り開始位相上の推定刃先距離M2を、[M2=M1+△m1+(φ/360度)×P]、[φ=θ-(α-β)]により判別する。
本形態では、ネジ切り開始位相上の推定刃先距離を容易に判別することができる。
第2発明は、第1発明の雌ネジ加工方法で用いられる、ネジ切り開始位相上の推定刃先距離を判別する推定刃先距離判別装置に関する。
本発明では、主軸の延在方向に沿って、基準位置が設定されているとともに、主軸回りに、工作機械基準位相、工作機械基準位相に対して位相差αを有する工具ホルダ基準位相、工作機械基準位相に対して位相差βを有する、雌ネジのネジ切り開始位置に対応するネジ切り開始位相が設定されている。
本発明は、測定装置と処理装置を備えている。
測定装置は、タップ先端距離M1、位相差θ、刃先距離M3を測定可能に構成される。
タップ先端距離M1は、タップのタップ先端と基準位置との間の、主軸の延在方向に沿った距離である。位相差θは、ネジ部の完全ネジ部を形成する切り刃のうちの所定の切り刃の刃先に対応する刃先位相と工具ホルダ基準位相との間の位相差である。刃先距離M3は、所定の切り刃の刃先と基準位置との間の、主軸の延在方向に沿った距離である。
測定装置は、光透過型測定装置、光反射型測定装置、撮像型測定装置、回転角測定装置等の種々の測定装置の中から選択した1種類あるいは複数種類の測定装置を組み合わせて構成される。
処理装置は、タップ先端距離M1、刃先距離M3、位相差α、β、θおよびネジピッチPに基づいて、ネジ切り開始位相上の推定刃先位置と基準位置との間の、主軸の延在方向に沿った、ネジ切り開始位相上の推定刃先距離M2を判別するように構成されている。
本発明では、簡単に、ネジ切り開始位相上の推定刃先距離を判別することができる。
第2発明の異なる形態では、処理装置は、タップ先端距離M1、刃先距離M3およびネジピッチPに基づいて、完全ネジ部の、刃先位相上の外縁を、タップ先端より工具ホルダと反対側に延ばして形成される推定切り刃の推定刃先とタップ先端との間の、主軸の延在方向に沿った距離△m1を判別するように構成されている。さらに、処理装置は、タップ先端距離M1、位相差α、β、θ、ネジピッチPおよび距離△m1に基づいて、ネジ切り開始位相上の推定刃先距離M2を、[M2=M1+△m1+(φ/360度)×P]、[φ=θ-(α-β)]により判別するように構成されている。
本形態では、ネジ切り開始位相上の推定刃先距離を容易に判別することができる。
第3発明は、第1発明の雌ネジ加工方法で用いられるツールプリセッタに関する。
本発明は、第2発明の推定刃先距離班別装置を備えている。
本発明は、ネジ切り開始位相上の推定刃先距離を工作機械外で予め判別することができるため、雌ネジの加工時間を短縮することができる。
The first invention is a tap that is held in a tool holder attached to the main shaft of a machine tool, has a cutting edge formed at a thread pitch P, and has a threaded part at its tip consisting of a chamfered part and a fully threaded part. The present invention relates to a female thread machining method for machining a female thread on the inner circumferential surface of a through hole of a workpiece by feeding.
The cutting blade is, for example, formed in a spiral shape. In pitch feeding, the tap moves one screw pitch P in one rotation. The pitch feed start position is preferably set at a position that is an integral multiple of the thread pitch P from the workpiece (thread cutting start position).
The diameter of the cutting edge (tool diameter) of the cutting blade that forms the biting portion is set to increase from the tap tip side toward the fully threaded portion side.
In the present invention, a reference position along the extension direction of the spindle, a machine tool reference phase around the spindle, a tool holder reference phase having a phase difference α with respect to the machine tool reference phase, and a phase difference with respect to the machine tool reference phase are provided. A thread cutting start phase corresponding to the thread cutting start position of the female thread is defined, which has β. The reference position is preferably a position on the tool holder, and is set to a position that can be recognized by the machine tool when the tool holder is attached to the spindle. The expression "extending direction of the spindle" means "extending direction of the spindle rotation center" or "extending direction of the tool holder rotation center line." The expression "around the spindle" means "around the spindle rotation center line" or "around the tool holder rotation center line."
The present invention includes the step of measuring the tap tip distance M1 along the extending direction of the main shaft between the tap tip of the tap and the reference position.
Various methods can be used to measure the tap tip distance M1.
The method also includes a step of measuring a phase difference θ between a cutting edge phase corresponding to a cutting edge of a predetermined cutting edge of the cutting blades forming a fully threaded portion of the threaded portion of the tool and a tool holder reference phase. The cutting edge phase is the phase of the cutting edge around the tool holder rotation center line when the tool is held in the tool holder.
The phase difference θ can be measured, for example, by rotating the tool holder around the spindle while holding the tap and measuring the rotation angle between the tool holder reference phase and the cutting edge phase.
The method also includes a step of measuring a cutting edge distance M3 between the cutting edge of a predetermined cutting blade and a reference position along the extending direction of the main shaft.
Various methods can be used to measure the cutting edge distance M3.
The tap tip distance M1, the phase difference θ, and the cutting edge distance M3 can be measured on a machine tool, but are preferably measured using a tool presetter.
Note that having the step of measuring at least two of the tap tip distance M1, the phase difference θ, and the cutting edge distance M3 is equivalent to having the step of measuring at least two of each.
Also, based on the tap tip distance M1, the cutting edge distance M3, the phase differences α, β, θ, and the thread pitch P, a , a step of determining an estimated cutting edge distance M2 on the thread cutting start phase.
Further, the tap is pitch fed from the pitch feed start position based on the estimated cutting edge distance M2 on the thread cutting start phase. For example, if the estimated blade edge position indicated by the estimated blade edge distance M2 on the thread cutting start phase matches the pitch feed start position, pitch feed of the tap is started as is. On the other hand, if the estimated blade edge position indicated by the estimated blade edge distance M2 on the thread cutting start phase does not match the pitch feed start position, after moving the tap so that the estimated blade edge position matches the pitch feed start position, , start pitch feeding of taps. Specifically, after moving the spindle by a distance between the estimated cutting edge position and the pitch feed start position, pitch feed is started.
According to the present invention, thread cutting of a female thread can be easily started from a predetermined thread cutting start position.
In a different form of the first invention, in the step of determining the estimated cutting edge distance M2 on the thread cutting start phase, the outer edge of the fully threaded portion on the cutting edge phase is determined based on the tap tip distance M1, the cutting edge distance M3, and the thread pitch P. , the distance Δm1 along the direction in which the main shaft extends between the estimated cutting edge of the estimated cutting edge formed by extending from the tap tip toward the opposite side of the tool holder and the tap tip is determined. Then, based on the tap tip distance M1, the phase differences α, β, θ, the thread pitch P, and the distance Δm1, the estimated cutting edge distance M2 at the thread cutting start phase is calculated as [M2=M1+Δm1+(φ/360 degrees)× P] and [φ=θ−(α−β)].
In this embodiment, the estimated cutting edge distance on the thread cutting start phase can be easily determined.
A second invention relates to an estimated cutting edge distance discriminating device for determining an estimated cutting edge distance on a thread cutting start phase, which is used in the female thread machining method of the first invention.
In the present invention, a reference position is set along the extending direction of the spindle, and around the spindle, there is a machine tool reference phase, a tool holder reference phase having a phase difference α with respect to the machine tool reference phase, and a machine tool reference phase. A thread cutting start phase is set that corresponds to the thread cutting start position of the female thread and has a phase difference β with respect to the reference phase.
The present invention includes a measuring device and a processing device.
The measuring device is configured to be able to measure the tap tip distance M1, the phase difference θ, and the cutting edge distance M3.
The tap tip distance M1 is the distance between the tap tip of the tap and the reference position along the extending direction of the main shaft. The phase difference θ is the phase difference between the cutting edge phase corresponding to the cutting edge of a predetermined cutting blade among the cutting blades forming the complete threaded portion of the threaded portion and the tool holder reference phase. The cutting edge distance M3 is the distance between the cutting edge of a predetermined cutting blade and the reference position along the extending direction of the main shaft.
The measurement device is constructed by combining one or more types of measurement devices selected from various measurement devices such as a light transmission type measurement device, a light reflection type measurement device, an imaging type measurement device, and a rotation angle measurement device. .
Based on the tap tip distance M1, the blade edge distance M3, the phase differences α, β, θ, and the screw pitch P, the processing device calculates the distance between the estimated blade edge position on the thread cutting start phase and the reference position in the direction of extension of the main shaft. The estimated cutting edge distance M2 on the thread cutting start phase along the thread cutting start phase is determined.
In the present invention, it is possible to easily determine the estimated cutting edge distance on the thread cutting start phase.
In a different form of the second invention, the processing device extends the outer edge of the fully threaded portion on the cutting edge phase from the tap tip to the opposite side of the tool holder, based on the tap tip distance M1, the cutting edge distance M3, and the thread pitch P. It is configured to determine the distance Δm1 along the extending direction of the main shaft between the estimated cutting edge of the estimated cutting edge to be formed and the tap tip. Further, the processing device calculates the estimated cutting edge distance M2 at the thread cutting start phase based on the tap tip distance M1, the phase differences α, β, θ, the thread pitch P, and the distance Δm1, [M2=M1+Δm1+(φ/ 360 degrees)×P] and [φ=θ−(α−β)].
In this embodiment, the estimated cutting edge distance on the thread cutting start phase can be easily determined.
The third invention relates to a tool presetter used in the female thread machining method of the first invention.
The present invention includes the estimated cutting edge distance classification device of the second invention.
According to the present invention, since the estimated cutting edge distance at the thread cutting start phase can be determined in advance outside the machine tool, the machining time for female threads can be shortened.

本発明では、簡単に、雌ネジを、所定のネジ切り開始位置から加工することができる。 According to the present invention, a female thread can be easily machined from a predetermined thread cutting start position.

点火プラグの一例を示す図である。It is a figure showing an example of a spark plug. 点火プラグをシリンダヘッドに装着した状態を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a state in which a spark plug is attached to a cylinder head. 図1を矢印III方向から見た図である。FIG. 2 is a view of FIG. 1 viewed from the direction of arrow III. 本発明の雌ネジ加工装置の一実施形態を示す図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows one embodiment of the female thread processing apparatus of this invention. 図4に矢印Vで示されている部分を拡大した図である。5 is an enlarged view of the portion indicated by arrow V in FIG. 4. FIG. 図5のVI-VI線矢視図である。6 is a view taken along the line VI-VI in FIG. 5. FIG. 工具ホルダ基準位相と刃先位相との間の位相差θと刃先距離M3を測定する方法を説明する図である。It is a figure explaining the method of measuring the phase difference (theta) between a tool holder reference phase and a cutting edge phase, and the cutting edge distance M3. 本発明の雌ネジ加工装置の一実施形態の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation of one embodiment of a female screw processing device of the present invention.

以下に、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。以下の実施形態では、内燃機関のシリンダヘッドの連通穴の内周面に、点火プラグに加工された雄ネジにネジ結合可能な雌ネジを加工する場合について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following embodiments, a case will be described in which a female thread that can be screwed together with a male thread machined into a spark plug is formed on the inner circumferential surface of a communication hole of a cylinder head of an internal combustion engine.

先ず、点火プラグの一例を、図1、図2を参照して説明する。図1は、点火プラグ100を示し、図2は、点火プラグ100をシリンダヘッド200に装着した状態を示している。 First, an example of a spark plug will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 shows a spark plug 100, and FIG. 2 shows a state in which the spark plug 100 is attached to a cylinder head 200.

点火プラグ100は、金属製の筒状の取付け金具110を有している。
取付け金具110は、ネジ部120を有している。ネジ部120の外周には、シリンダヘッド200の貫通穴210の内周面に加工されている雌ネジ211にネジ結合可能な雄ネジ121が加工されている。雄ネジ121は、ネジピッチP(mm)を有している。
取付け金具110の内側には、絶縁碍子140が挿入されている。
絶縁碍子140の内側には、中心電極150が配置されている。中心電極150は、ネジ部120より、点火プラグ中心線Kの延在方向に沿った一方側(先端側)に飛び出ている先端部151を有している。
ネジ部120の、点火プラグ中心線Kの延在方向に沿った一方側には、接地電極160が配置されている。接地電極160は、基部161と先端部162を有し、L字状に形成されている。中心電極150の先端部151と接地電極160の先端部162との間に、火花ギャップGが形成される。
取付け金具110は、ネジ部120より、点火プラグ中心線Kの延在方向に沿った他方側(後端側)に、鍔部130を有している。鍔部130は、シリンダヘッド200の外周面201に当接する当接面131を有している。
The spark plug 100 has a cylindrical metal fitting 110.
The mounting fitting 110 has a threaded portion 120. A male thread 121 is machined on the outer periphery of the threaded portion 120 and can be screwed to a female thread 211 machined on the inner peripheral surface of the through hole 210 of the cylinder head 200. The male thread 121 has a thread pitch P (mm).
An insulator 140 is inserted inside the mounting fitting 110.
A center electrode 150 is arranged inside the insulator 140 . The center electrode 150 has a tip portion 151 that protrudes from the threaded portion 120 to one side (tip side) along the direction in which the spark plug center line K extends.
A ground electrode 160 is arranged on one side of the threaded portion 120 along the direction in which the spark plug center line K extends. The ground electrode 160 has a base portion 161 and a tip portion 162, and is formed in an L-shape. A spark gap G is formed between the tip 151 of the center electrode 150 and the tip 162 of the ground electrode 160.
The mounting fitting 110 has a flange portion 130 on the other side (rear end side) of the threaded portion 120 along the direction in which the spark plug center line K extends. The collar portion 130 has a contact surface 131 that contacts the outer peripheral surface 201 of the cylinder head 200 .

シリンダヘッド200は、外周面201と内周面202を有している、内周面202により燃焼室が形成されている。
シリンダヘッド200は、外周面201と内周面202を連通する貫通穴210を有している。貫通穴210は、貫通穴中心線Sに沿って延在している。貫通穴210の内周面には、点火プラグ100の雄ネジ121とネジ結合可能な雌ネジ211が加工されている。雌ネジ211は、ネジピッチP(mm)を有している。
The cylinder head 200 has an outer circumferential surface 201 and an inner circumferential surface 202. The inner circumferential surface 202 forms a combustion chamber.
The cylinder head 200 has a through hole 210 that communicates between an outer circumferential surface 201 and an inner circumferential surface 202. The through hole 210 extends along the through hole center line S. A female thread 211 that can be screwed together with the male thread 121 of the spark plug 100 is machined on the inner circumferential surface of the through hole 210 . The female thread 211 has a thread pitch P (mm).

点火プラグ100をシリンダヘッド200に装着するには、図2に示されているように、ネジ部120に加工されている雄ネジ121を、貫通穴210の内周面に加工されている雌ネジ211にネジ結合する。点火プラグ100は、規定されている装着状態となるように装着される。例えば、鍔部130の当接面131がシリンダヘッド200の外周面201に当接するように、点火プラグ100のネジ部120がシリンダヘッド200の貫通穴210内に挿入される。
シリンダヘッド200が、本発明の「雌ネジが加工される加工対象物」に対応する。また、点火プラグ100が、本発明の「加工対象物にネジ結合される結合物」に対応する。
To attach the spark plug 100 to the cylinder head 200, as shown in FIG. 211 with screws. The spark plug 100 is installed in a prescribed installation state. For example, the threaded portion 120 of the spark plug 100 is inserted into the through hole 210 of the cylinder head 200 such that the contact surface 131 of the flange portion 130 contacts the outer peripheral surface 201 of the cylinder head 200.
The cylinder head 200 corresponds to the "workpiece into which a female thread is machined" according to the present invention. Further, the spark plug 100 corresponds to the "coupled object screwed to a workpiece" of the present invention.

燃焼効率等を向上させるには、図2に示されているように、点火プラグ100がシリンダヘッド200に装着された状態において、接地電極160の開口部170が燃料噴射口(図示省略)の方向に向くように構成する必要がある。
ここで、点火プラグ100の雄ネジ121およびシリンダヘッド200の雌ネジ211のネジピッチPが設定されている。また、点火プラグ100のシリンダヘッド200への装着状態が規定されている。例えば、鍔部130の当接面131がシリンダヘッド200の外周面201に当接する状態が装着状態として規定されている。
このため、点火プラグ100をシリンダヘッド200に装着した状態における、点火プラグ100の接地電極160の開口部170の向きは、雌ネジ211のネジ切り開始位置210a(ネジ切り開始位相T)によって規定される。すなわち、図3に示されている、雌ネジ211のネジ切り開始位置210aを、燃料噴射口の位置に基づいて設定することにより、点火プラグ100がシリンダヘッド200に装着された状態において、接地電極160の開口部170を燃料噴射口の方向に向かせることができる。
ネジ切り開始位置210aに対応する、貫通穴中心線S回りのネジ切り開始位相Tは、工作機械500の工作機械基準位相Nを基準に設定される。すなわち、ネジ切り開始位相Tと工作機械基準位相Nとの間の位相差βは、燃料噴射口の位置等に応じて設定される。
In order to improve combustion efficiency, etc., as shown in FIG. 2, when the spark plug 100 is attached to the cylinder head 200, the opening 170 of the ground electrode 160 should be aligned in the direction of the fuel injection port (not shown). It needs to be configured to suit.
Here, the thread pitch P of the male thread 121 of the spark plug 100 and the female thread 211 of the cylinder head 200 is set. Furthermore, the state in which the spark plug 100 is attached to the cylinder head 200 is defined. For example, a state in which the contact surface 131 of the collar portion 130 contacts the outer peripheral surface 201 of the cylinder head 200 is defined as the installed state.
Therefore, the orientation of the opening 170 of the ground electrode 160 of the spark plug 100 when the spark plug 100 is attached to the cylinder head 200 is determined by the thread cutting start position 210a (thread cutting start phase T) of the female thread 211. Ru. That is, by setting the thread cutting start position 210a of the female thread 211 shown in FIG. 3 based on the position of the fuel injection port, the ground electrode The opening 170 of 160 can be directed towards the fuel injection port.
The thread cutting start phase T around the through-hole center line S corresponding to the thread cutting start position 210a is set based on the machine tool reference phase N of the machine tool 500. That is, the phase difference β between the thread cutting start phase T and the machine tool reference phase N is set depending on the position of the fuel injection port and the like.

次に、シリンダヘッド200の雌ネジ211のネジ切りを、設定されたネジ切り開始位置210a(ネジ切り開始位相T)から開始する方法について、図4~図6を参照して説明する。
図4は、タップ400を用いて、シリンダヘッド200の貫通穴210の内周面に雌ネジ211を加工する雌ネジ加工装置の一実施形態を示す図である。図5は、図4に矢印Vで示されている部分の拡大図であり、図6は、図5のVI-VI線矢視図である。
Next, a method of starting thread cutting of the female thread 211 of the cylinder head 200 from the set thread cutting start position 210a (thread cutting start phase T) will be described with reference to FIGS. 4 to 6.
FIG. 4 is a diagram illustrating an embodiment of a female thread processing device that uses a tap 400 to form a female thread 211 on the inner peripheral surface of the through hole 210 of the cylinder head 200. 5 is an enlarged view of the portion indicated by arrow V in FIG. 4, and FIG. 6 is a view taken along the line VI-VI in FIG.

本実施形態の雌ネジ加工装置は、工作機械500、工具ホルダ300、タップ400により構成されている。
なお、工作機械500は、x-y-z座標系を有している。本明細書では、z軸に沿って一方側(タップ400側)を「先端側」といい、z軸に沿って他方側(工作機械500側)を「後端側」という。
工作機械500は、z軸に平行(「略平行」を含む)な主軸回転中心線Q(図5、図6参照)回りに回転可能(x-y平面上の位相が可変)であるとともに、z軸に沿った位置を調整可能な主軸510を有している。主軸510は、主軸回転中心線Qの延在方向に沿って先端側に主軸先端面511を有している。
主軸510は、主軸先端面511に開口し、工具ホルダ300のシャンク部320が挿入可能な工具ホルダ挿入空間(図示省略)を有している。
主軸回転中心線Qの延在方向が、本発明の「主軸の延在方向」に対応し、主軸回転中心線Q回りが、本発明の「主軸回り」に対応する。
The female thread machining device of this embodiment includes a machine tool 500, a tool holder 300, and a tap 400.
Note that the machine tool 500 has an xyz coordinate system. In this specification, one side along the z-axis (the tap 400 side) is referred to as the "tip side", and the other side (the machine tool 500 side) along the z-axis is referred to as the "rear end side".
The machine tool 500 is rotatable (the phase on the xy plane is variable) around a spindle rotation center line Q (see FIGS. 5 and 6) that is parallel (including "substantially parallel") to the z-axis, and It has a main shaft 510 whose position along the z-axis can be adjusted. The main shaft 510 has a main shaft distal end surface 511 on the distal end side along the extending direction of the main shaft rotation center line Q.
The main shaft 510 has a tool holder insertion space (not shown) that is open at the main shaft end surface 511 and into which the shank portion 320 of the tool holder 300 can be inserted.
The extending direction of the main shaft rotation center line Q corresponds to the "extending direction of the main shaft" in the present invention, and the area around the main shaft rotation center line Q corresponds to the "around the main shaft" in the present invention.

工具ホルダ300は、工具ホルダ本体部(以下、単に、「本体部」という)310と締付部材330を有している。
本体部310は、本体部回転中心線(以下、「工具ホルダ回転中心線」という)の延在方向に沿って後端側にシャンク部320を有している。シャンク部320は、工作機械500の主軸510の工具ホルダ挿入空間内に挿入された状態で保持される(装着される)。
本体部310のシャンク部320が主軸510に装着された状態では、工具ホルダ300は、主軸510と連動して、主軸回転中心線Q回りに回転するとともに、主軸回転中心線Qの延在方向に沿って移動する。本明細書では、「工具ホルダ回転中心線の延在方向」という記載は、工具ホルダ300が主軸510に装着された状態における延在方向、すなわち、主軸回転中心線Qの延在方向を示す。
なお、本実施形態では、工具ホルダ300は、主軸回転中心線Q回りの位相が設定された状態で主軸510に装着される。すなわち、図6に示されているように、工具ホルダ300の工具ホルダ基準位相Rと工作機械500の工作機械基準位相Nとの間の位相差αが、予め設定されている。
The tool holder 300 has a tool holder main body portion (hereinafter simply referred to as “main body portion”) 310 and a tightening member 330.
The main body part 310 has a shank part 320 on the rear end side along the extending direction of the main body rotation center line (hereinafter referred to as "tool holder rotation center line"). The shank portion 320 is inserted and held (installed) in the tool holder insertion space of the main shaft 510 of the machine tool 500 .
When the shank portion 320 of the main body portion 310 is attached to the spindle 510, the tool holder 300 rotates around the spindle rotation center line Q in conjunction with the spindle 510, and rotates in the extending direction of the spindle rotation center line Q. move along. In this specification, the expression "extending direction of the tool holder rotation center line" refers to the extending direction of the tool holder 300 when it is attached to the main spindle 510, that is, the extending direction of the main spindle rotation center line Q.
In this embodiment, the tool holder 300 is attached to the spindle 510 with the phase around the spindle rotation center line Q set. That is, as shown in FIG. 6, the phase difference α between the tool holder reference phase R of the tool holder 300 and the machine tool reference phase N of the machine tool 500 is set in advance.

また、本体部310は、工具ホルダ回転中心線の延在方向に沿って先端側に、タップ400の工具シャンク部(図示省略)が挿入可能な工具挿入空間(図示省略)を有している。タップ400の工具シャンク部は、工具ホルダ回転中心線回りの回転が規制された状態で工具挿入空間内に挿入可能に構成されている。例えば、工具シャンク部の後端部および工具挿入空間内の、工具シャンク部の後端部が挿入される部分の断面形状を、四角形状や三角形状に形成することによって、工具ホルダ300に対するタップ400の回転を規制する回転規制機構が構成される。なお、タップ400が工具ホルダ300に保持された状態における、本体部310に対するタップ400の、工具ホルダ回転中心線回りの位相は、工具シャンク部の工具挿入空間内へのタップ400の挿入状態によって決定される。すなわち、工作機械500の工作機械基準位相Nに対するタップ400の位相は、工具シャンク部の工具挿入空間内への挿入状態に依存する。
タップ400は、工具ホルダ300に保持された状態では、工具ホルダ300と連動して、工具ホルダ回転中心線回り(主軸回転中心線Q回り)に回転するとともに、工具ホルダ回転中心線(主軸回転中心線Q)の延在方向に沿って移動する。本明細書では、「タップ回転中心線(工具回転中心線)の延在方向」という記載は、タップ400が工具ホルダ300に保持されている状態における延在方向、すなわち、工具ホルダ回転中心線(主軸回転中心線Q)の延在方向を示す。
Moreover, the main body part 310 has a tool insertion space (not shown) into which a tool shank part (not shown) of the tap 400 can be inserted, on the distal end side along the extending direction of the tool holder rotation center line. The tool shank portion of the tap 400 is configured to be insertable into the tool insertion space while rotation around the tool holder rotation center line is restricted. For example, by forming the cross-sectional shape of the rear end of the tool shank and the portion of the tool insertion space into which the rear end of the tool shank is inserted into a square or triangular shape, the tap 400 for the tool holder 300 can be A rotation regulating mechanism is configured to regulate the rotation of. Note that the phase of the tap 400 relative to the main body 310 around the tool holder rotation center line when the tap 400 is held in the tool holder 300 is determined by the insertion state of the tap 400 into the tool insertion space of the tool shank. be done. That is, the phase of the tap 400 with respect to the machine tool reference phase N of the machine tool 500 depends on the insertion state of the tool shank portion into the tool insertion space.
When held in the tool holder 300, the tap 400 rotates around the tool holder rotation center line (around the spindle rotation center line Q) in conjunction with the tool holder 300, and rotates around the tool holder rotation center line (the spindle rotation center line Q). move along the extending direction of line Q). In this specification, the expression "extending direction of the tap rotation center line (tool rotation center line)" refers to the extending direction in a state where the tap 400 is held in the tool holder 300, that is, the tool holder rotation center line ( The direction in which the spindle rotation center line Q) extends is shown.

締付部材330は、環状に形成されている。締付部材330の内周面には、本体部310の先端側の外周に加工されている雄ネジにネジ結合可能な雌ネジが加工されている。
タップ400は、工具シャンク部が本体部310の工具挿入空間内に挿入された状態で、締付部材330を締付けることによって、工具ホルダ300(詳しくは、工具ホルダ300の本体部310)に保持される。
The tightening member 330 is formed in an annular shape. The inner peripheral surface of the tightening member 330 is machined with a female thread that can be screwed into a male thread machined on the outer periphery of the distal end side of the main body part 310.
The tap 400 is held in the tool holder 300 (specifically, the main body 310 of the tool holder 300) by tightening the tightening member 330 with the tool shank inserted into the tool insertion space of the main body 310. Ru.

本実施形態では、図5、図6に示されているタップ400を用いて、シリンダヘッド200の貫通穴210の内周面に雌ネジ211を加工する。図5は、タップ400のネジ部410の側面図であり、図6は、図5のVI-VI線矢視図である。
タップ400は、先端部にネジ部410を有している。
ネジ部410は、図5に示されているように、切り刃412が、ネジピッチP(mm)で螺旋状に形成されている。
また、ネジ部410は、溝によって複数のランドに分割されている。本実施形態では、ネジ部410は、図6に示されているように、4個の溝414によって、4個のランド411に分割されている。すなわち、切り刃412は、4個の溝414によって4分割されている。分割された各切り刃412は、タップ400の回転方向F側に刃先413を有している。なお、溝414の形状は、直線形状や螺旋形状等の種々の形状に設定することができる。切り刃412は、加工精度を高めるために、刃先413から回転方向Fと反対側に向かって逃げ加工が施されている。
また、ネジ部410は、食付き部420と完全ネジ部430を有している。食付き部420を形成する切り刃412は、刃先413の径(工具径)が、完全ネジ部430側(先端側)からタップ先端面400a側(後端側)に向かって減少している。
タップ先端面400aが、本発明の「タップ先端」に対応する。
In this embodiment, a female thread 211 is machined on the inner circumferential surface of the through hole 210 of the cylinder head 200 using the tap 400 shown in FIGS. 5 and 6. 5 is a side view of the threaded portion 410 of the tap 400, and FIG. 6 is a view taken along the line VI-VI in FIG.
The tap 400 has a threaded portion 410 at its tip.
As shown in FIG. 5, the threaded portion 410 has a cutting blade 412 formed in a spiral shape with a thread pitch P (mm).
Furthermore, the threaded portion 410 is divided into a plurality of lands by grooves. In this embodiment, the threaded portion 410 is divided into four lands 411 by four grooves 414, as shown in FIG. That is, the cutting blade 412 is divided into four parts by four grooves 414. Each divided cutting blade 412 has a cutting edge 413 on the rotation direction F side of the tap 400. Note that the shape of the groove 414 can be set to various shapes such as a linear shape and a spiral shape. The cutting blade 412 is provided with relief machining from the cutting edge 413 toward the opposite side of the rotation direction F in order to improve machining accuracy.
Further, the threaded portion 410 has a chamfered portion 420 and a fully threaded portion 430. The diameter (tool diameter) of the cutting edge 413 of the cutting edge 412 forming the biting portion 420 decreases from the fully threaded portion 430 side (front end side) toward the tap tip surface 400a side (rear end side).
The tap tip surface 400a corresponds to the "tap tip" of the present invention.

本実施形態の雌ネジ加工装置では、タップ400を保持する工具ホルダ300を工作機械500の主軸510に装着した状態で、主軸510(工具ホルダ300、タップ400)は、加工待機位置に配置される。加工待機位置としては、適宜の位置を設定可能である。図4では、主軸510は、主軸回転中心線Qとシリンダヘッド200の貫通穴210の貫通穴中心線Sとが一致する加工待機位置に配置されている。
また、加工待機位置において、主軸510の位相が設定された位相となるように、主軸510の回転角度が調整される。
また、本実施形態の雌ネジ加工装置では、タップ400を、ピッチ送り開始位置からピッチ送りすることによって、貫通穴210の内周面に雌ネジ211を加工する。ピッチ送りでは、タップ400(主軸510)は、1回転で、主軸回転中心線Qの延在方向に沿って1ネジピッチP移動する。
図4では、シリンダヘッド200(シリンダヘッド200の外周面201)から、ネジピッチPの整数倍のピッチ送り距離Hだけ離れた位置がピッチ送り開始位置Haとして設定されている。そして、ネジ切り開始位相T上の推定刃先位置410a(詳しくは後述する)がピッチ送り開始位置Haに一致した状態から、タップ400(主軸510)のピッチ送りを開始する。
In the female thread machining device of this embodiment, with the tool holder 300 holding the tap 400 attached to the main spindle 510 of the machine tool 500, the main spindle 510 (tool holder 300, tap 400) is placed in a processing standby position. . An appropriate position can be set as the processing standby position. In FIG. 4, the main shaft 510 is arranged at a processing standby position where the main shaft rotation center line Q and the through-hole center line S of the through-hole 210 of the cylinder head 200 coincide.
Further, in the processing standby position, the rotation angle of the main spindle 510 is adjusted so that the phase of the main spindle 510 becomes the set phase.
Further, in the female thread processing device of this embodiment, the female thread 211 is machined on the inner peripheral surface of the through hole 210 by pitch-feeding the tap 400 from the pitch-feeding start position. In pitch feeding, the tap 400 (main shaft 510) moves one screw pitch P along the extending direction of the main shaft rotation center line Q in one rotation.
In FIG. 4, a position away from the cylinder head 200 (outer peripheral surface 201 of the cylinder head 200) by a pitch feed distance H that is an integral multiple of the screw pitch P is set as the pitch feed start position Ha. Then, pitch feeding of the tap 400 (main shaft 510) is started from a state in which the estimated blade edge position 410a (described in detail later) on the thread cutting start phase T matches the pitch feeding start position Ha.

次に、本実施形態の雌ネジ加工装置の動作を説明する。
本実施形態では、主軸510の延在方向に沿って、基準位置J(図4参照)が規定されている。基準位置Jとしては、工具ホルダ300上の位置であって、工具ホルダ300が主軸510に装着された状態において、工作機械側で認識可能な位置が設定される。
また、図6に示されているように、工作機械500の主軸510の主軸回転中心線Q回りに、工作機械基準位相N、工具ホルダ基準位相R、ネジ切り開始位置210aに対応するネジ切り開始位相T、所定の切り刃412cの刃先413cに対応する刃先位相Wが規定されている。
工具ホルダ基準位相Rは、工作機械基準位相Nに対して位相差α(度)を有するように設定される。すなわち、工具ホルダ300は、工作機械基準位相Nと工具ホルダ基準位相Rとの間の位相差がαとなるように、主軸510に装着される。
ネジ切り開始位相Tは、工作機械基準位相Nに対して位相差β(度)を有するように設定される。位相差βは、点火プラグ100がシリンダヘッド200に装着された状態において、点火プラグ100の接地電極160の開口部170が燃料噴射口に向くように設定される。
刃先位相Wは、ネジ部410の完全ネジ部430を形成する切り刃のうちの所定の切り刃の刃先に対応する位相である。刃先位相Wは、工具ホルダ基準位相Rに対して位相差θ(度)を有している。位相差θは、工具ホルダ300へのタップ400の保持状態によって異なる。位相差θは、後述する方法で測定される。
ネジ切り開始位相Tと刃先位相Wとの間の位相差φは、予め設定されている位相差αおよびβと、測定した位相差θに基づいて、後述する方法で判別される。
Next, the operation of the female thread machining device of this embodiment will be explained.
In this embodiment, a reference position J (see FIG. 4) is defined along the direction in which the main shaft 510 extends. The reference position J is set as a position on the tool holder 300 that can be recognized by the machine tool when the tool holder 300 is attached to the spindle 510.
Further, as shown in FIG. 6, around the spindle rotation center line Q of the spindle 510 of the machine tool 500, the machine tool reference phase N, the tool holder reference phase R, and the start of thread cutting corresponding to the thread cutting start position 210a. A phase T and a cutting edge phase W corresponding to the cutting edge 413c of a predetermined cutting edge 412c are defined.
The tool holder reference phase R is set to have a phase difference α (degrees) with respect to the machine tool reference phase N. That is, the tool holder 300 is attached to the main shaft 510 such that the phase difference between the machine tool reference phase N and the tool holder reference phase R is α.
The thread cutting start phase T is set to have a phase difference β (degrees) with respect to the machine tool reference phase N. The phase difference β is set such that when the spark plug 100 is attached to the cylinder head 200, the opening 170 of the ground electrode 160 of the spark plug 100 faces the fuel injection port.
The cutting edge phase W is a phase corresponding to the cutting edge of a predetermined cutting blade among the cutting blades forming the fully threaded portion 430 of the threaded portion 410. The cutting edge phase W has a phase difference θ (degrees) with respect to the tool holder reference phase R. The phase difference θ varies depending on the state in which the tap 400 is held in the tool holder 300. The phase difference θ is measured by a method described later.
The phase difference φ between the thread cutting start phase T and the blade edge phase W is determined by the method described below based on the preset phase differences α and β and the measured phase difference θ.

また、図4、図5に示されているように、タップ先端距離M1、ネジ切り開始位相T上の推定刃先距離M2、刃先距離M3、距離△m1および距離△m2が規定されている。
タップ先端距離M1は、タップ先端面400aと基準位置Jとの間の、主軸回転中心線Qの延在方向に沿った距離(mm)である。タップ先端距離M1は、後述する方法で測定される。
刃先距離M3(mm)は、ネジ部410の完全ネジ部430を形成する切り刃のうちの所定の切り刃の刃先に対応する刃先位置と基準位置Jとの間の、主軸回転中心線Qの延在方向に沿った距離(mm)である。刃先距離M3は、後述する方法で測定される。
距離△m1は、ネジ部410の完全ネジ部430の、刃先位相W上の外縁を、タップ先端面400aより工具ホルダ300と反対側(先端側)に延ばして形成される推定切り刃の推定刃先とタップ先端面400aとの間の、主軸回転中心線Qの延在方向に沿った距離(mm)である。距離△m1は、測定したタップ先端距離M1および刃先距離M3と、予め設定されているネジピッチPとに基づいて、後述する方法で判別される。
距離△m2は、推定切り刃の推定刃先と、ネジ切り開始位相T上の推定刃先位置410aとの間の、主軸回転中心線Qの延在方向に沿った距離(mm)である。距離△m2は、判別した位相差φと、ネジピッチPに基づいて、後述する方法で判別される。
ネジ切り開始位相T上の推定刃先距離M2は、ネジ切り開始位相T上の推定刃先位置410aと基準位置Jとの間の、主軸回転中心線Qの延在方向に沿った距離である。ネジ切り開始位相T上の推定刃先距離M2は、測定したタップ先端距離M1、判別した距離△m1および△m2に基づいて、後述する方法で判別される。
Further, as shown in FIGS. 4 and 5, a tap tip distance M1, an estimated blade edge distance M2 on the thread cutting start phase T, a blade edge distance M3, a distance Δm1, and a distance Δm2 are defined.
The tap tip distance M1 is the distance (mm) between the tap tip surface 400a and the reference position J along the extending direction of the spindle rotation center line Q. The tap tip distance M1 is measured by a method described later.
The cutting edge distance M3 (mm) is the distance of the spindle rotation center line Q between the cutting edge position corresponding to the cutting edge of a predetermined cutting blade among the cutting blades forming the fully threaded part 430 of the threaded part 410 and the reference position J. This is the distance (mm) along the extending direction. The cutting edge distance M3 is measured by a method described later.
The distance Δm1 is the estimated cutting edge of the estimated cutting edge formed by extending the outer edge of the fully threaded portion 430 of the threaded portion 410 on the cutting edge phase W from the tap tip surface 400a to the side opposite to the tool holder 300 (tip side) and the tap tip surface 400a along the extending direction of the spindle rotation center line Q (mm). The distance Δm1 is determined by a method described below based on the measured tap tip distance M1 and cutting edge distance M3, and a preset screw pitch P.
The distance Δm2 is the distance (mm) between the estimated cutting edge of the estimated cutting blade and the estimated cutting edge position 410a on the thread cutting start phase T along the extending direction of the spindle rotation center line Q. The distance Δm2 is determined based on the determined phase difference φ and the screw pitch P by a method described later.
The estimated blade edge distance M2 on the thread cutting start phase T is the distance between the estimated blade edge position 410a on the thread cutting start phase T and the reference position J along the extending direction of the spindle rotation center line Q. The estimated cutting edge distance M2 on the thread cutting start phase T is determined by the method described below based on the measured tap tip distance M1 and the determined distances Δm1 and Δm2.

次に、タップ400により、シリンダヘッド200の貫通穴210の内周面に雌ネジ211を加工する動作を説明する。
先ず、タップ先端距離M1、位相差θおよび刃先距離M3を測定する。タップ先端距離M1、位相差θおよび刃先距離M3は、工作機械500上で測定することもできるが、本実施形態では、タップ400を保持している工具ホルダ300をツールプリセッタに配置した状態で測定している。
Next, the operation of machining the female thread 211 on the inner peripheral surface of the through hole 210 of the cylinder head 200 using the tap 400 will be described.
First, the tap tip distance M1, phase difference θ, and cutting edge distance M3 are measured. Although the tap tip distance M1, the phase difference θ, and the cutting edge distance M3 can be measured on the machine tool 500, in this embodiment, the tap tip distance M1, the phase difference θ, and the cutting edge distance M3 can be measured on the machine tool 500, but in this embodiment, they are measured with the tool holder 300 holding the tap 400 placed in the tool presetter. Measuring.

(ステップ1)
ツールプリセッタのタップ先端距離測定装置(タップ先端距離測定手段)により、タップ400のタップ先端面400aと基準位置Jとの間のタップ先端距離M1を測定する。
タップ先端距離測定装置としては、公知の非接触式あるいは接触式の種々の測定装置(測定手段)を用いることができる。例えば、光照射装置と、光照射装置から照射され、物体で遮光されなかった光を受光する受光装置からなる検出装置を複数配置し、各検出装置の配置位置と受光状態に基づいてタップ先端距離M1を測定する光透過型測定装置を用いることができる。あるいは、光照射装置と、光照射装置から照射され、物体で反射した光を受光する受光装置からなる検出装置を複数配置し、各検出装置の配置位置と受光状態に基づいてタップ先端距離M1を測定する光反射型測定装置を用いることができる。あるいは、撮像装置で撮像した撮像情報を画像処理することによってタップ先端距離M1を測定する画像処理型測定装置を用いることができる。
(Step 1)
A tap tip distance M1 between the tap tip surface 400a of the tap 400 and the reference position J is measured by a tap tip distance measuring device (tap tip distance measuring means) of the tool presetter.
As the tap tip distance measuring device, various known non-contact type or contact type measuring devices (measuring means) can be used. For example, multiple detection devices consisting of a light irradiation device and a light receiving device that receives light emitted from the light irradiation device and not blocked by an object are arranged, and the tap tip distance is determined based on the placement position and light reception state of each detection device. A light transmission type measuring device for measuring M1 can be used. Alternatively, a plurality of detection devices consisting of a light irradiation device and a light receiving device that receives the light emitted from the light irradiation device and reflected by an object are arranged, and the tap tip distance M1 is determined based on the placement position and light reception state of each detection device. A light reflection type measuring device can be used for the measurement. Alternatively, it is possible to use an image processing type measurement device that measures the tap tip distance M1 by processing image information captured by an imaging device.

(ステップ2)
ツールプリセッタの位相差測定装置(位相差測定手段)により、位相差θを測定する。
位相差測定装置は、回転角測定装置(回転角測定手段)と切り刃距離測定装置(切り刃距離測定手段)を有している。
回転角測定装置は、工具ホルダ300が工具ホルダ回転中心線回り(主軸回転中心線Q回り)に回転する際に、工具ホルダ基準位相Rからの回転角を測定可能に構成されている。回転角測定装置としては、公知の種々の測定装置を用いることができる。
切り刃距離測定装置は、ネジ部410の完全ネジ部430を形成する切り刃のうちの所定の切り刃と工具ホルダ回転中心線(主軸回転中心線Q)との間の距離を測定する。例えば、図5、図6に示されている、完全ネジ部430を形成する切り刃412a~412cのうちの所定の切り刃412cを選択する。そして、工具ホルダ300を工具ホルダ回転中心線回りに回転させながら、図7に示されているように、工具ホルダ回転中心線の延在方向と直交するN方向から見た、切り刃412cと工具ホルダ回転中心線との間の距離D(mm)を測定する。切り刃距離測定装置としては、公知の種々の構成の測定手段を用いることができる。
ここで、最も長い距離Dが、切り刃412cの刃先413cと工具ホルダ回転中心線との間の距離を示している。そして、最も長い距離Dを測定した時の回転角(工具ホルダ基準位相からの回転角)が、切り刃412cの刃先413cに対応する刃先位相Wと工具ホルダ基準位相Rとの間の位相差θを示している。
(Step 2)
The phase difference θ is measured by the phase difference measuring device (phase difference measuring means) of the tool presetter.
The phase difference measuring device includes a rotation angle measuring device (rotation angle measuring means) and a cutting edge distance measuring device (cutting edge distance measuring means).
The rotation angle measuring device is configured to be able to measure the rotation angle from the tool holder reference phase R when the tool holder 300 rotates around the tool holder rotation center line (around the spindle rotation center line Q). As the rotation angle measuring device, various known measuring devices can be used.
The cutting edge distance measuring device measures the distance between a predetermined cutting edge of the cutting blades forming the fully threaded portion 430 of the threaded portion 410 and the tool holder rotation center line (spindle rotation center line Q). For example, a predetermined cutting edge 412c is selected from among the cutting edges 412a to 412c forming the fully threaded portion 430 shown in FIGS. 5 and 6. Then, while rotating the tool holder 300 around the tool holder rotation center line, as shown in FIG. 7, the cutting blade 412c and the tool are Measure the distance D (mm) from the holder rotation center line. As the cutting edge distance measuring device, measuring means having various known configurations can be used.
Here, the longest distance D indicates the distance between the cutting edge 413c of the cutting blade 412c and the tool holder rotation center line. Then, the rotation angle (rotation angle from the tool holder reference phase) when the longest distance D is measured is the phase difference θ between the cutting edge phase W corresponding to the cutting edge 413c of the cutting edge 412c and the tool holder reference phase R. It shows.

(ステップ3)
ツールプリセッタの刃先距離測定装置(刃先距離測定手段)により、刃先距離M3を測定する。
刃先距離測定装置は、位相差測定装置の切り刃距離測定装置により最も長い距離Dを測定した時の工具ホルダ300の回転位置において、工具ホルダ回転中心線の延在方向と直交するN方向(図6参照)から見た、刃先413cと基準位置Jとの間の、工具ホルダ回転中心線(主軸回転中心線Q)の延在方向に沿った距離を刃先距離M3として測定する。刃先距離測定装置としては、公知の種々の構成の測定手段を用いることができる。
(Step 3)
The cutting edge distance M3 is measured by the cutting edge distance measuring device (cutting edge distance measuring means) of the tool presetter.
The cutting edge distance measuring device measures the rotational position of the tool holder 300 when the longest distance D is measured by the cutting edge distance measuring device of the phase difference measuring device in the N direction (Fig. 6), the distance between the cutting edge 413c and the reference position J along the extending direction of the tool holder rotation center line (spindle rotation center line Q) is measured as the cutting edge distance M3. As the cutting edge distance measuring device, measuring means having various known configurations can be used.

次に、距離△m1、距離△m2および推定刃先距離M2を判別(算出)する。距離△m1、距離△m2、推定刃先距離M2は、測定したタップ先端距離M1、刃先距離M3および位相差θと、予め設定されている位相差α、βおよびネジピッチPを工作機械500の処理装置(処理手段)に入力することによって判別する。
なお、工作機械500の処理装置は、工具ホルダ300の基準位置Jおよびシリンダヘッド200(シリンダヘッド200の外周面201)の工作機械500上の位置を認識している。
Next, the distance Δm1, the distance Δm2, and the estimated cutting edge distance M2 are determined (calculated). The distance △m1, the distance △m2, and the estimated cutting edge distance M2 are calculated using the measured tap tip distance M1, cutting edge distance M3, and phase difference θ, and the preset phase differences α, β, and screw pitch P by the processing device of the machine tool 500. (processing means).
Note that the processing device of the machine tool 500 recognizes the reference position J of the tool holder 300 and the position of the cylinder head 200 (outer peripheral surface 201 of the cylinder head 200) on the machine tool 500.

(ステップ4)
処理装置は、ネジ切り開始位相T上の推定刃先距離M2を判別する推定刃先距離判別装置(推定刃先距離判別手段)を有している。
推定刃先距離判別装置は、ネジ部410の完全ネジ部430を形成する切り刃のうちの所定の切り刃の刃先(図5、図6では、刃先413c)に対応する刃先位相Wとネジ切り開始位置210aに対応するネジ切り開始位相Tとの間の位相差φを判別する。
位相差φは、予め設定されている、工作機械基準位相Nと工具ホルダ基準位相Rとの間の位相差αおよび工作機械基準位相Nとネジ切り開始位相Tとの間の位相差βと、測定した、工具ホルダ基準位相Rと刃先位相Wとの間の位相差θに基づいて、[φ=θ-(α-β)]により判別することができる。
また、距離△m1を判別する。
距離△m1は、完全ネジ部430の、刃先位相W上の外縁を、タップ先端面400aより工具ホルダ300と反対側(先端側)に延ばして形成される推定切り刃の推定刃先とタップ先端面400aとの間の、主軸回転中心線Qの延在方向に沿った距離である。推定切り刃の推定刃先としては、好適には、タップ先端面400aからの距離がネジピッチPより短い推定切り刃の推定刃先が選択される。図5では、推定切り刃412fの推定刃先413fが選択されている。
推定切り刃の推定刃先(図5では、推定刃先413f)の位置は、測定した、タップ先端面400aと基準位置Jとの間のタップ先端距離M1および完全ネジ部430を形成する切り刃のうちの所定の切り刃の刃先(図5、図6では、刃先413c)と基準位置Jとの間の刃先距離M3と、予め設定されているネジピッチPに基づいて判別することができる。
また、距離△m2を判別する。
距離△m2は、推定切り刃(図5では、推定切り刃412f)とネジ切り開始位相Tとの交点(ネジ切り開始位相T上の推定刃先位置410a)と、推定切り刃の推定刃先(図5では、推定刃先413f)との間の、主軸回転中心線Qの延在方向に沿った距離である。距離△m2は、測定した、刃先位相Wとネジ切り開始位相Tとの間の位相差φと、予め設定されているネジピッチPに基づいて、[△m2=(φ/360度)×P]により判別することができる。
また、ネジ切り開始位相T上の推定刃先距離M2を判別する。
ネジ切り開始位相T上の推定刃先距離M2は、ネジ切り開始位相T上の推定刃先位置410aと基準位置Jとの間の、主軸回転中心線Qの延在方向に沿った距離である。ネジ切り開始位相T上の推定刃先位置410aは、推定切り刃(図5では、推定切り刃412f)とネジ切り開始位相Tとの交点である。
ネジ切り開始位相T上の推定刃先距離M2は、タップ先端距離M1、距離△m1および距離△m2に基づいて、[M2=M1+△m1+△m2]により判別することができる。
(Step 4)
The processing device has an estimated cutting edge distance determining device (estimated cutting edge distance determining means) that determines the estimated cutting edge distance M2 on the thread cutting start phase T.
The estimated cutting edge distance discriminating device determines the cutting edge phase W corresponding to the cutting edge (the cutting edge 413c in FIGS. 5 and 6) of a predetermined cutting blade among the cutting blades forming the fully threaded portion 430 of the threaded portion 410 and the start of thread cutting. The phase difference φ between the thread cutting start phase T corresponding to the position 210a is determined.
The phase difference φ is a preset phase difference α between the machine tool reference phase N and the tool holder reference phase R, and a phase difference β between the machine tool reference phase N and the thread cutting start phase T. Based on the measured phase difference θ between the tool holder reference phase R and the cutting edge phase W, it can be determined by [φ=θ−(α−β)].
Also, the distance Δm1 is determined.
The distance Δm1 is the distance between the estimated cutting edge and the tap tip surface of the estimated cutting edge formed by extending the outer edge of the fully threaded portion 430 on the cutting edge phase W from the tap tip surface 400a to the side opposite to the tool holder 300 (tip side) 400a along the extending direction of the main shaft rotation center line Q. As the estimated cutting edge of the estimated cutting blade, the estimated cutting edge of the estimated cutting blade whose distance from the tap tip surface 400a is shorter than the screw pitch P is preferably selected. In FIG. 5, the estimated cutting edge 413f of the estimated cutting edge 412f is selected.
The position of the estimated cutting edge (estimated cutting edge 413f in FIG. 5) is based on the measured tap tip distance M1 between the tap tip surface 400a and the reference position J and the cutting edge forming the fully threaded portion 430. The determination can be made based on the blade edge distance M3 between the blade edge of a predetermined cutting blade (the blade edge 413c in FIGS. 5 and 6) and the reference position J, and the preset screw pitch P.
Also, the distance Δm2 is determined.
The distance Δm2 is the intersection between the estimated cutting edge (estimated cutting edge 412f in FIG. 5) and the thread cutting start phase T (estimated cutting edge position 410a on the thread cutting start phase T) and the estimated cutting edge of the estimated cutting edge (in FIG. 5, the estimated cutting edge position 410a) 5 is the distance along the extending direction of the spindle rotation center line Q between the estimated cutting edge 413f). The distance △m2 is determined based on the measured phase difference φ between the blade edge phase W and the thread cutting start phase T and the preset screw pitch P, [△m2=(φ/360 degrees)×P] It can be determined by
Furthermore, the estimated cutting edge distance M2 on the thread cutting start phase T is determined.
The estimated blade edge distance M2 on the thread cutting start phase T is the distance between the estimated blade edge position 410a on the thread cutting start phase T and the reference position J along the extending direction of the spindle rotation center line Q. The estimated cutting edge position 410a on the thread cutting start phase T is the intersection of the estimated cutting edge (estimated cutting edge 412f in FIG. 5) and the thread cutting start phase T.
The estimated cutting edge distance M2 on the thread cutting start phase T can be determined based on the tap tip distance M1, the distance Δm1, and the distance Δm2, as [M2=M1+Δm1+Δm2].

(ステップ5)
処理装置は、判別した、ネジ切り開始位相T上の推定刃先距離M2に基づいて、タップ400(主軸510)を、ピッチ送り開始位置Haからピッチ送りする。これにより、シリンダヘッド200の貫通穴210の内周面に、ネジ切り開始位置210aから雌ネジ211の加工が開始される。
具体的には、処理装置は、工作機械500上の、工具ホルダ300の基準位置Jを認識している。これにより、ネジ切り開始位相T上の推定刃先距離M2に基づいて、工作機械500上の、ネジ切り開始位相T上の推定刃先位置410aを判別することができる。
また、処理装置は、工作機械500上の、シリンダヘッド200(シリンダヘッド200の外周面201)の位置を認識している。これにより、工作機械500上の、シリンダヘッド200から、ネジピッチPの整数倍のピッチ送り距離Hだけ離れているピッチ送り開始位置Haを判別することができる。
これにより、処理装置は、ネジ切り開始位相T上の推定刃先位置410aがピッチ送り開始位置Haと一致しているか否かを判別することができる。
そして、ネジ切り開始位相T上の推定刃先位置410aがピッチ送り開始位置Haと一致している場合には、タップ400(主軸510)を、そのままピッチ送りする。
一方、図8に示されているように、ネジ切り開始位相T上の推定刃先位置410aがピッチ送り開始位置Haと一致していない場合には、タップ400(主軸510)を、ネジ切り開始位相T上の推定刃先位置410aとピッチ送り開始位置Haとの間の距離だけ、主軸回転中心線Qの延在方向に沿って移動させた後、タップ400(主軸510)をピッチ送りする。
(Step 5)
The processing device pitch-feeds the tap 400 (main shaft 510) from the pitch-feed start position Ha based on the determined estimated blade edge distance M2 on the thread cutting start phase T. As a result, machining of the female thread 211 on the inner circumferential surface of the through hole 210 of the cylinder head 200 starts from the thread cutting start position 210a.
Specifically, the processing device recognizes the reference position J of the tool holder 300 on the machine tool 500. Thereby, the estimated blade edge position 410a on the thread cutting start phase T on the machine tool 500 can be determined based on the estimated blade edge distance M2 in the thread cutting start phase T.
Further, the processing device recognizes the position of the cylinder head 200 (the outer peripheral surface 201 of the cylinder head 200) on the machine tool 500. Thereby, it is possible to determine a pitch feed start position Ha on the machine tool 500 that is away from the cylinder head 200 by a pitch feed distance H that is an integral multiple of the screw pitch P.
Thereby, the processing device can determine whether the estimated blade edge position 410a on the thread cutting start phase T matches the pitch feed start position Ha.
When the estimated blade edge position 410a on the thread cutting start phase T matches the pitch feed start position Ha, the tap 400 (main shaft 510) is pitch fed as is.
On the other hand, as shown in FIG. 8, when the estimated blade edge position 410a on the thread cutting start phase T does not match the pitch feed start position Ha, the tap 400 (main shaft 510) is After moving the tap 400 (main shaft 510) by the distance between the estimated cutting edge position 410a on T and the pitch feed start position Ha along the extending direction of the main shaft rotation center line Q, the tap 400 (main shaft 510) is pitch fed.

(ステップ1)~(ステップ3)の処理を実行する順番は、適宜変更可能である。また、(ステップ1)~(ステップ3)の中から選択した少なくとも2つのステップの処理を、共通のステップで処理するように構成することもできる。
(ステップ1)~(ステップ3)の中から選択した少なくとも2つのステップの処理を共通のステップで実行する態様は、少なくとも2つのステップの処理を異なるステップで実行する構成に含まれる。
また、(ステップ1)~(ステップ3)の処理は、工作機械上で行うこともできる。
The order in which the processes of (Step 1) to (Step 3) are executed can be changed as appropriate. Further, the processing of at least two steps selected from (Step 1) to (Step 3) can be configured to be processed in a common step.
An aspect in which the processing of at least two steps selected from (Step 1) to (Step 3) is executed in a common step is included in a configuration in which the processing of at least two steps is executed in different steps.
Further, the processes (step 1) to (step 3) can also be performed on a machine tool.

以上では、雌ネジ加工方法あるいは雌ネジ加工装置について説明したが、本発明は、雌ネジ加工方法あるいは雌ネジ加工装置で用いられる、ネジ切り開始位相上の推定刃先距離を判別する推定刃先距離判別装置として構成することもできる。
例えば、
「(態様1)工作機械の主軸に装着される工具ホルダに保持され、ネジピッチPで切り刃が形成されているとともに、食付き部と完全ネジ部からなるネジ部を先端部に有するタップをピッチ送りすることによって、加工対象物の貫通穴の内周面に雌ネジを加工する雌ネジ加工方法で用いられる、ネジ切り開始位相上の推定刃先距離を判別する推定刃先距離判別装置であって、
前記主軸の延在方向に沿って、基準位置が設定されているとともに、前記主軸回りに、工作機械基準位相、前記工作機械基準位相に対して位相差αを有する工具ホルダ基準位相、前記工作機械基準位相に対して位相差βを有する、前記雌ネジのネジ切り開始位置に対応するネジ切り開始位相が設定されており、
測定装置と、処理装置を備え、
前記測定装置は、
前記タップのタップ先端と前記基準位置との間の、前記主軸の延在方向に沿ったタップ先端距離M1と、
前記ネジ部の前記完全ネジ部を形成する切り刃のうちの所定の切り刃の刃先に対応する刃先位相と前記工具ホルダ基準位相との間の位相差θと、
前記所定の切り刃の刃先と前記基準位置との間の、前記主軸の延在方向に沿った刃先距離M3を測定可能に構成され、
前記処理装置は、前記タップ先端距離M1、前記刃先距離M3、前記位相差α、前記位相差β、前記位相差θおよび前記ネジピッチPに基づいて、前記ネジ切り開始位相上の推定刃先位置と前記基準位置との間の、前記主軸の延在方向に沿った、ネジ切り開始位相上の推定刃先距離M2を判別することを特徴とする推定刃先距離判別装置。」として構成することができる。
また、「(態様2)態様1の推定刃先距離判別装置であって、
前記処理装置は、
前記タップ先端距離M1、前記刃先距離M3および前記ネジピッチPに基づいて、前記完全ネジ部の、前記刃先位相上の外縁を、前記タップ先端より前記工具ホルダと反対側に延ばして形成される推定切り刃の推定刃先と前記タップ先端との間の、前記主軸の延在方向に沿った距離△m1を判別し、
前記タップ先端距離M1、前記位相差α、前記位相差β、前記位相差θ、前記ネジピッチPおよび前記距離△m1に基づいて、前記ネジ切り開始位相上の推定刃先距離M2を、[M2=M1+△m1+(φ/360度)×P]、[φ=θ-(α-β)]により判別することを特徴とする推定刃先距離判別装置。」として構成することができる。
態様1または態様2の推定刃先距離判別装置における測定装置は、工作機械に設けてもよいし、ツールプリセッタの測定装置を用いることもできる。
The above describes the female thread machining method or the female thread machining device, but the present invention is an estimated cutting edge distance discrimination method that determines the estimated cutting edge distance at the thread cutting start phase, which is used in the female thread processing method or the female thread processing device. It can also be configured as a device.
for example,
(Aspect 1) A tap that is held in a tool holder attached to the main spindle of a machine tool, has a cutting edge formed at a thread pitch P, and has a threaded part consisting of a chamfered part and a fully threaded part at the tip. An estimated cutting edge distance discriminating device for determining an estimated cutting edge distance at a thread cutting start phase, which is used in a female thread machining method of machining a female thread on the inner circumferential surface of a through hole of a workpiece by feeding,
A reference position is set along the extending direction of the spindle, and around the spindle are a machine tool reference phase, a tool holder reference phase having a phase difference α with respect to the machine tool reference phase, and the machine tool. A thread cutting start phase corresponding to a thread cutting start position of the female thread is set, having a phase difference β with respect to a reference phase,
Equipped with measuring equipment and processing equipment,
The measuring device includes:
a tap tip distance M1 along the extending direction of the main shaft between the tap tip of the tap and the reference position;
a phase difference θ between a cutting edge phase corresponding to a cutting edge of a predetermined cutting blade of the cutting blades forming the fully threaded portion of the threaded portion and the tool holder reference phase;
configured to be able to measure a cutting edge distance M3 along the extending direction of the main shaft between the cutting edge of the predetermined cutting blade and the reference position,
The processing device calculates the estimated blade edge position on the thread cutting start phase and the blade edge position based on the tap tip distance M1, the blade edge distance M3, the phase difference α, the phase difference β, the phase difference θ, and the thread pitch P. An estimated blade edge distance determining device, characterized in that it determines an estimated blade edge distance M2 on a thread cutting start phase along the extending direction of the main shaft between a reference position and a reference position. ”.
Further, “(Aspect 2) The estimated cutting edge distance discriminating device of Aspect 1,
The processing device includes:
Based on the tap tip distance M1, the cutting edge distance M3, and the thread pitch P, an estimated cut is formed by extending the outer edge of the fully threaded portion on the cutting edge phase from the tap tip to the opposite side of the tool holder. Determining the distance Δm1 along the extending direction of the main shaft between the estimated cutting edge of the blade and the tap tip;
Based on the tap tip distance M1, the phase difference α, the phase difference β, the phase difference θ, the thread pitch P, and the distance Δm1, the estimated cutting edge distance M2 on the thread cutting start phase is calculated as [M2=M1+ △m1+(φ/360 degrees)×P] and [φ=θ−(α−β)]. ”.
The measuring device in the estimated cutting edge distance discriminating device of aspect 1 or aspect 2 may be provided in a machine tool, or a measuring device of a tool presetter may be used.

また、本発明は、雌ネジ加工方法あるいは雌ネジ加工装置で用いられるツールプリセッタとして構成することもできる。
例えば、「(態様3)工作機械の主軸に装着される工具ホルダに保持され、ネジピッチPで切り刃が形成されているとともに、食付き部と完全ネジ部からなるネジ部を先端部に有するタップをピッチ送りすることによって、加工対象物の貫通穴の内周面に雌ネジを加工する雌ネジ加工方法で用いられるツールプリセッタであって、
態様1または態様2の推定刃先先端距離判別装置を備えることを特徴とするツールプリセッタ。」として構成することができる。
態様3のツールプリセッタにおける処理装置は、ツールプリセッタの処理装置が用いられる。また、本態様では、ネジ切り開始位相上の推定刃先先端距離を、工作機械外で予め判別することができるため、工作機械における雌ネジの加工時間を短縮することができる。
Further, the present invention can also be configured as a tool presetter used in a female thread machining method or a female thread machining device.
For example, "(Aspect 3) A tap that is held in a tool holder attached to the main shaft of a machine tool, has a cutting edge formed with a thread pitch P, and has a threaded part consisting of a chamfered part and a fully threaded part at the tip. A tool presetter used in a female screw machining method for machining a female screw on the inner peripheral surface of a through hole of a workpiece by pitch feeding,
A tool presetter comprising the estimated cutting edge tip distance determining device according to aspect 1 or aspect 2. ”.
As the processing device in the tool presetter of aspect 3, the processing device of the tool presetter is used. Moreover, in this aspect, since the estimated cutting edge tip distance on the thread cutting start phase can be determined in advance outside the machine tool, it is possible to shorten the machining time of the female thread in the machine tool.

本発明は、実施形態で説明した構成に限定されず、種々の変更、追加、削除が可能である。
距離△m1、距離△m2、ネジ切り開始位相上の推定刃先距離M2を判別する方法は、実施形態で説明した方法に限定されない。
ネジ部410を複数のランド部に分割する溝の数は、適宜設定可能である。
溝によって複数のランド部に分割されたネジ部を有するタップを用いたが、溝が形成されていないネジ部を有するタップ(例えば、断面が多角形を有する転造タップや溝なしタップ)を用いることもできる。
各ステップの処理は、実施形態で説明した処理に限定されない。
シリンダヘッドの貫通穴の内周面に雌ネジを加工する場合について説明したが、雌ネジを加工する加工対象物は。シリンダヘッドに限定されない。
実施形態では、鉛直方向に延在する貫通穴の内周面に雌ネジを加工する場合について説明したが、本発明は、種々の方向に延在する貫通穴の内周面に雌ネジを加工する場合に用いることができる。
実施形態で説明した構成は、単独で用いることもできるし、適宜選択した複数の構成を組み合わせて用いることもできる。
The present invention is not limited to the configuration described in the embodiments, and various changes, additions, and deletions are possible.
The method of determining the distance Δm1, the distance Δm2, and the estimated cutting edge distance M2 on the thread cutting start phase is not limited to the method described in the embodiment.
The number of grooves that divide the threaded portion 410 into a plurality of land portions can be set as appropriate.
A tap with a threaded part divided into a plurality of land parts by a groove was used, but a tap with a threaded part without a groove (for example, a rolled tap with a polygonal cross section or a tap without groove) was used. You can also do that.
The processing in each step is not limited to the processing described in the embodiment.
The case where a female thread is machined on the inner circumferential surface of a through hole in a cylinder head has been described, but what about the workpiece on which the female thread is machined? It is not limited to cylinder heads.
In the embodiment, a case has been described in which a female thread is machined on the inner circumferential surface of a through hole extending in the vertical direction, but the present invention is also applicable to the case where a female thread is machined on the inner circumferential surface of a through hole extending in various directions. It can be used when
The configurations described in the embodiments can be used alone, or a plurality of appropriately selected configurations can be used in combination.

100 点火プラグ
110 取付け金具
120 ネジ部
121 雄ネジ
130 縁部
131 当接面
140 絶縁碍子
150 中心電極
151 先端部
160 接地電極
161 基部
162 先端部
170 開口部
200 シリンダヘッド
201 外周面
202 内周面
210 貫通穴
210a ネジ切り開始位置
211 雌ネジ
300 工具ホルダ
310 工具ホルダ本体部(本体部)
320 シャンク部
330 締付部材
400 タップ
400a タップ先端面(タップ先端)
410 ネジ部
410a ネジ切り開始位相上の推定刃先位置
411、411a~411f ランド
412、412f 切り刃
413、413a~413f 刃先
414 溝
420 食付き部
430 完全ネジ部
500 工作機械
510 主軸
511 主軸先端面
G 火花ギャップ
H ピッチ送り距離
Ha ピッチ送り開始位置
K 点火プラグ中心線
M1 タップ先端距離
M2 推定刃先距離
M3 ネジ切り開始位相上の刃先距離
N 工作機械基準位相
P ネジピッチ
Q 主軸回転中心線(工具ホルダ回転中心線、工具回転中心線)
α、β、θ、φ 位相差
R 工具ホルダ基準位相
S 貫通穴中心線
T ネジ切り開始位相
W 刃先位相
100 Spark plug 110 Mounting bracket 120 Threaded portion 121 Male thread 130 Edge 131 Contact surface 140 Insulator 150 Center electrode 151 Tip portion 160 Ground electrode 161 Base portion 162 Tip portion 170 Opening portion 200 Cylinder head 201 Outer circumferential surface 202 Inner circumferential surface 210 Through hole 210a Thread cutting start position 211 Female thread 300 Tool holder 310 Tool holder main body (main body)
320 Shank part 330 Tightening member 400 Tap 400a Tap tip surface (tap tip)
410 Threaded part 410a Estimated cutting edge position on thread cutting start phase 411, 411a to 411f Land 412, 412f Cutting blade 413, 413a to 413f Cutting edge 414 Groove 420 Chamfered part 430 Completely threaded part 500 Machine tool 510 Main spindle 511 Main spindle tip surface G Spark gap H Pitch feed distance Ha Pitch feed start position K Spark plug center line M1 Tap tip distance M2 Estimated cutting edge distance M3 Cutting edge distance on thread cutting start phase N Machine tool reference phase P Thread pitch Q Spindle rotation center line (tool holder rotation center line, tool rotation center line)
α, β, θ, φ Phase difference R Tool holder reference phase S Through hole center line T Thread cutting start phase W Cutting edge phase

Claims (5)

工作機械の主軸に装着される工具ホルダに保持され、ネジピッチPで切り刃が形成されているとともに、食付き部と完全ネジ部からなるネジ部を先端部に有するタップをピッチ送りすることによって、加工対象物の貫通穴の内周面に雌ネジを加工する雌ネジ加工方法において、
前記主軸の延在方向に沿って、基準位置が設定されているとともに、前記主軸回りに、工作機械基準位相、前記工作機械基準位相に対して位相差αを有する工具ホルダ基準位相、前記工作機械基準位相に対して位相差βを有する、前記雌ネジのネジ切り開始位置に対応するネジ切り開始位相、前記タップのピッチ送りを開始するピッチ送り開始位置が設定されており、
前記タップのタップ先端と前記基準位置との間の、前記主軸の延在方向に沿ったタップ先端距離M1を測定するステップと、
前記ネジ部の前記完全ネジ部を形成する切り刃のうちの所定の切り刃の刃先に対応する刃先位相と前記工具ホルダ基準位相との間の位相差θを測定するステップと、
前記所定の切り刃の刃先と前記基準位置との間の、前記主軸の延在方向に沿った刃先距離M3を測定するステップと、
前記タップ先端距離M1、前記刃先距離M3、前記位相差α、前記位相差β、前記位相差θおよび前記ネジピッチPに基づいて、前記ネジ切り開始位相上の推定刃先位置と前記基準位置との間の、前記主軸の延在方向に沿った、ネジ切り開始位相上の推定刃先距離M2を判別するステップと、
前記ネジ切り開始位相上の推定刃先距離M2に基づいて、前記タップを、前記ピッチ送り開始位置からピッチ送りすることを特徴とする雌ネジ加工方法。
By pitch-feeding a tap that is held in a tool holder attached to the main shaft of a machine tool and has a cutting edge formed at a thread pitch P and a threaded part at the tip consisting of a chamfered part and a fully threaded part, In the female thread machining method of machining a female thread on the inner peripheral surface of the through hole of the workpiece,
A reference position is set along the extending direction of the spindle, and around the spindle are a machine tool reference phase, a tool holder reference phase having a phase difference α with respect to the machine tool reference phase, and the machine tool. A thread cutting start phase corresponding to a thread cutting start position of the female thread and a pitch feeding start position at which pitch feeding of the tap starts, which has a phase difference β with respect to a reference phase,
measuring a tap tip distance M1 along the extending direction of the main shaft between the tap tip of the tap and the reference position;
measuring a phase difference θ between a cutting edge phase corresponding to a cutting edge of a predetermined cutting edge of the cutting blades forming the fully threaded portion of the threaded portion and the tool holder reference phase;
measuring a cutting edge distance M3 along the extending direction of the main shaft between the cutting edge of the predetermined cutting blade and the reference position;
Based on the tap tip distance M1, the blade edge distance M3, the phase difference α, the phase difference β, the phase difference θ, and the thread pitch P, the distance between the estimated blade edge position on the thread cutting start phase and the reference position a step of determining an estimated cutting edge distance M2 on the thread cutting start phase along the extending direction of the spindle;
A female thread machining method characterized in that the tap is pitch fed from the pitch feed start position based on the estimated cutting edge distance M2 on the thread cutting start phase.
請求項1に記載の雌ネジ加工方法であって、
前記ネジ切り開始位相上の推定刃先距離M2を判別するステップでは、
前記タップ先端距離M1、前記刃先距離M3および前記ネジピッチPに基づいて、前記完全ネジ部の、前記刃先位相上の外縁を、前記タップ先端より前記工具ホルダと反対側に延ばして形成される推定切り刃の推定刃先と前記タップ先端との間の、前記主軸の延在方向に沿った距離△m1を判別し、
前記タップ先端距離M1、前記位相差α、前記位相差β、前記位相差θ、前記ネジピッチPおよび前記距離△m1に基づいて、前記ネジ切り開始位相上の推定刃先距離M2を、[M2=M1+△m1+(φ/360度)×P]、[φ=θ-(α-β)]により判別することを特徴とする雌ネジ加工方法。
The female thread processing method according to claim 1,
In the step of determining the estimated cutting edge distance M2 on the thread cutting start phase,
Based on the tap tip distance M1, the cutting edge distance M3, and the thread pitch P, an estimated cut is formed by extending the outer edge of the fully threaded portion on the cutting edge phase from the tap tip to the opposite side of the tool holder. Determining the distance Δm1 along the extending direction of the main shaft between the estimated cutting edge of the blade and the tap tip;
Based on the tap tip distance M1, the phase difference α, the phase difference β, the phase difference θ, the thread pitch P, and the distance Δm1, the estimated cutting edge distance M2 on the thread cutting start phase is calculated as [M2=M1+ △m1+(φ/360 degrees)×P] and [φ=θ−(α−β)].
工作機械の主軸に装着される工具ホルダに保持され、ネジピッチPで切り刃が形成されているとともに、食付き部と完全ネジ部からなるネジ部を先端部に有するタップをピッチ送りすることによって、加工対象物の貫通穴の内周面に雌ネジを加工する雌ネジ加工方法で用いられる、ネジ切り開始位相上の推定刃先距離を判別する推定刃先距離判別装置であって、
前記主軸の延在方向に沿って、基準位置が設定されているとともに、前記主軸回りに、工作機械基準位相、前記工作機械基準位相に対して位相差αを有する工具ホルダ基準位相、前記工作機械基準位相に対して位相差βを有する、前記雌ネジのネジ切り開始位置に対応するネジ切り開始位相が設定されており、
測定装置と、処理装置を備え、
前記測定装置は、
前記タップのタップ先端と前記基準位置との間の、前記主軸の延在方向に沿ったタップ先端距離M1と、
前記ネジ部の前記完全ネジ部を形成する切り刃のうちの所定の切り刃の刃先に対応する刃先位相と前記工具ホルダ基準位相との間の位相差θと、
前記所定の切り刃の刃先と前記基準位置との間の、前記主軸の延在方向に沿った刃先距離M3を測定可能に構成され、
前記処理装置は、前記タップ先端距離M1、前記刃先距離M3、前記位相差α、前記位相差β、前記位相差θおよび前記ネジピッチPに基づいて、前記ネジ切り開始位相上の推定刃先位置と前記基準位置との間の、前記主軸の延在方向に沿った、ネジ切り開始位相上の推定刃先距離M2を判別することを特徴とする推定刃先距離判別装置。
By pitch-feeding a tap that is held in a tool holder attached to the main shaft of a machine tool and has a cutting edge formed at a thread pitch P and a threaded part at the tip consisting of a chamfered part and a fully threaded part, An estimated cutting edge distance discriminating device for determining an estimated cutting edge distance on a thread cutting start phase used in a female thread machining method for machining a female thread on the inner peripheral surface of a through hole of a workpiece, the device comprising:
A reference position is set along the extending direction of the spindle, and around the spindle are a machine tool reference phase, a tool holder reference phase having a phase difference α with respect to the machine tool reference phase, and the machine tool. A thread cutting start phase corresponding to a thread cutting start position of the female thread is set, having a phase difference β with respect to a reference phase,
Equipped with measuring equipment and processing equipment,
The measuring device includes:
a tap tip distance M1 along the extending direction of the main shaft between the tap tip of the tap and the reference position;
a phase difference θ between a cutting edge phase corresponding to a cutting edge of a predetermined cutting blade of the cutting blades forming the fully threaded portion of the threaded portion and the tool holder reference phase;
configured to be able to measure a cutting edge distance M3 along the extending direction of the main shaft between the cutting edge of the predetermined cutting blade and the reference position,
The processing device calculates the estimated blade edge position on the thread cutting start phase and the blade edge position based on the tap tip distance M1, the blade edge distance M3, the phase difference α, the phase difference β, the phase difference θ, and the thread pitch P. An estimated blade edge distance determining device, characterized in that it determines an estimated blade edge distance M2 on a thread cutting start phase along the extending direction of the main shaft between a reference position and a reference position.
請求項3に記載の推定刃先距離判別装置であって、
前記処理装置は、
前記タップ先端距離M1、前記刃先距離M3および前記ネジピッチPに基づいて、前記完全ネジ部の、前記刃先位相上の外縁を、前記タップ先端より前記工具ホルダと反対側に延ばして形成される推定切り刃の推定刃先と前記タップ先端との間の、前記主軸の延在方向に沿った距離△m1を判別し、
前記タップ先端距離M1、前記位相差α、前記位相差β、前記位相差θ、前記ネジピッチPおよび前記距離△m1に基づいて、前記ネジ切り開始位相上の推定刃先距離M2を、[M2=M1+△m1+(φ/360度)×P]、[φ=θ-(α-β)]により判別することを特徴とする推定刃先距離判別装置。
The estimated cutting edge distance discriminating device according to claim 3,
The processing device includes:
Based on the tap tip distance M1, the cutting edge distance M3, and the thread pitch P, an estimated cut is formed by extending the outer edge of the fully threaded portion on the cutting edge phase from the tap tip to the opposite side of the tool holder. Determining the distance Δm1 along the extending direction of the main shaft between the estimated cutting edge of the blade and the tap tip;
Based on the tap tip distance M1, the phase difference α, the phase difference β, the phase difference θ, the thread pitch P, and the distance Δm1, the estimated cutting edge distance M2 on the thread cutting start phase is calculated as [M2=M1+ △m1+(φ/360 degrees)×P] and [φ=θ−(α−β)].
工作機械の主軸に装着される工具ホルダに保持され、ネジピッチPで切り刃が形成されているとともに、食付き部と完全ネジ部からなるネジ部を先端部に有するタップをピッチ送りすることによって、加工対象物の貫通穴の内周面に雌ネジを加工する雌ネジ加工方法で用いられるツールプリセッタであって、
請求項3または4に記載の推定刃先距離判別装置を備えていることを特徴とするツールプリセッタ。
By pitch-feeding a tap that is held in a tool holder attached to the main shaft of a machine tool and has a cutting edge formed at a thread pitch P and a threaded part at the tip consisting of a chamfered part and a fully threaded part, A tool presetter used in a female screw machining method for machining a female screw on the inner peripheral surface of a through hole of a workpiece,
A tool presetter comprising the estimated cutting edge distance determining device according to claim 3 or 4.
JP2020158915A 2020-09-23 2020-09-23 Female thread machining method, estimated cutting edge distance determination device, and tool presetter Active JP7440907B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020158915A JP7440907B2 (en) 2020-09-23 2020-09-23 Female thread machining method, estimated cutting edge distance determination device, and tool presetter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020158915A JP7440907B2 (en) 2020-09-23 2020-09-23 Female thread machining method, estimated cutting edge distance determination device, and tool presetter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022052491A JP2022052491A (en) 2022-04-04
JP7440907B2 true JP7440907B2 (en) 2024-02-29

Family

ID=80948721

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020158915A Active JP7440907B2 (en) 2020-09-23 2020-09-23 Female thread machining method, estimated cutting edge distance determination device, and tool presetter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7440907B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7815078B2 (en) * 2022-10-13 2026-02-17 オークマ株式会社 Tap phase difference detection method, female thread machining method, tap phase difference detection device, and female thread machining device

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003323963A (en) 2002-04-30 2003-11-14 Ngk Spark Plug Co Ltd Spark plug manufacturing method
JP2012240179A (en) 2011-05-24 2012-12-10 Nissan Motor Co Ltd Tapping method
JP2013252594A (en) 2012-06-07 2013-12-19 Toyota Motor Corp Machining device and machining method
JP2015039762A (en) 2013-08-23 2015-03-02 トヨタ自動車株式会社 Tap mounting device and tap mounting method
US20160303672A1 (en) 2013-11-22 2016-10-20 Jaguar Land Rover Limited Method of producing a rotationally oriented thread
JP2016203341A (en) 2015-04-27 2016-12-08 三菱自動車工業株式会社 Processing method
JP2019093478A (en) 2017-11-22 2019-06-20 マツダ株式会社 Screw processing method

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003323963A (en) 2002-04-30 2003-11-14 Ngk Spark Plug Co Ltd Spark plug manufacturing method
JP2012240179A (en) 2011-05-24 2012-12-10 Nissan Motor Co Ltd Tapping method
JP2013252594A (en) 2012-06-07 2013-12-19 Toyota Motor Corp Machining device and machining method
JP2015039762A (en) 2013-08-23 2015-03-02 トヨタ自動車株式会社 Tap mounting device and tap mounting method
US20160303672A1 (en) 2013-11-22 2016-10-20 Jaguar Land Rover Limited Method of producing a rotationally oriented thread
JP2016203341A (en) 2015-04-27 2016-12-08 三菱自動車工業株式会社 Processing method
JP2019093478A (en) 2017-11-22 2019-06-20 マツダ株式会社 Screw processing method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022052491A (en) 2022-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3071358B1 (en) Method of producing a rotationally oriented thread
JP5691838B2 (en) Tapping method
CN107470979B (en) Taper work embedded SMA actuators aligning method and device
JP6579182B2 (en) Threading method
JP7440907B2 (en) Female thread machining method, estimated cutting edge distance determination device, and tool presetter
JP6493674B2 (en) Processing method
US11052478B2 (en) Method for tapping an engine component to orient a spark plug
KR20150058976A (en) Form cutter for tube
CN109366208B (en) Clamping and positioning method for machining blade body profile of double-journal rectifying blade
JP5790593B2 (en) Processing apparatus and processing method
US12504733B2 (en) Tap phase detection method, female thread processing method in machine tool, and machine tool
CN105499617A (en) Ultrasonic cutter head for machining small holes and application of ultrasonic cutter head
CN110977062A (en) A tool and method for fast turning machining of large-diameter threads in a single pass
US11198205B2 (en) Cutting tool and machining method
JP2003323963A (en) Spark plug manufacturing method
JP5759261B2 (en) Spark plug management gauge and cylinder head plug hole management gauge and their gauge sets
US10831175B2 (en) Method for configuring a machine for production of a thread and apparatus for producing a thread
JP2769288B2 (en) Fixed position mounting method and fixed position detection device for defective work in NC lathe
US9899806B2 (en) Method for manufacturing spark plug
JP7815078B2 (en) Tap phase difference detection method, female thread machining method, tap phase difference detection device, and female thread machining device
JP2004243424A (en) Cutting tool
CN119525547A (en) A cantilever hole machining method for special-shaped parts
WO2005120755A1 (en) Cutting tool
JP2024075386A (en) How to detect tool breakage
CN119035973A (en) Processing method of large-caliber long-feeding deep thin-wall high-temperature alloy casing of aero-engine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230605

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20240124

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240206

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240208

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7440907

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150