タッピング速度と送り: 公式、チャート、および実際の加工ルール

タップフィードは選択できないパラメータの 1 つです

タッピングサイクルをプログラムする場合、送り速度は自由変数ではありません。ねじの形状によってそれが修正されます。スピンドルが回転するたびにタップを正確に 1 ピッチ進める必要があります。 1/4-20 UNC タップは 1 回転あたり 0.050 インチ移動する必要があり、M6x1.0 タップは 1.0 mm 移動する必要があります。機械がそれ以外の速度で送りを行うと、タップが間違ったリードを切断したり、ねじ山形状を押し込んだり、破損したりする可能性があります。そのため、実際的な問題は、「どのフィードを入力すべきか」ではなく、「この固定フィードをどの RPM で実行すべきか」ということになります。

フローティング タップ ホルダーを使用する場合でも、完全なリジッド タッピングを使用する場合でも、同じ関係が当てはまります。タップがピッチに正確に追従するように、スピンドルと送り軸は同期を維持する必要があります。それが理解できれば、残りのタッピング設定は送りの選択の問題ではなく、速度の選択の問題になります。内ねじと外ねじがどのように組み合わされるかをより詳しく見るには、 タッピングとねじ切りの基礎に関する記事 プロセス全体をカバーします。

効果を発揮する 2 つの公式

SFM から主軸速度を計算する

表面速度は開始点であり、表面フィート/分 (SFM) で表されます。標準の式を使用して主軸速度に変換します。

RPM = (SFM x 3.82) / タップ直径 (インチ)

3.82 は単純に 12 を pi で割ったもので、単位はフィートとインチから回転数に変換されます。開始速度 50 SFM の軟鋼の 1/4-20 タップの場合、計算は (50 x 3.82) / 0.25 = 764 RPM となります。

ねじピッチから送りを求める

RPM が設定されると、フィードはスレッドによって決まります。インペリアルねじの場合、1 分あたりのインチ送りは、RPM をインチあたりのねじ山で割った値に等しくなります。 IPM = RPM / TPI 。 1/4-20 の例では、764 / 20 = 38.2 IPM になります。

メートルねじの場合、1 分あたりの送り mm は RPM にピッチを乗じた値に等しくなります。 mm/min = 回転数 x ピッチ (mm) 。 25 SFM のステンレス鋼の M6x1.0 タップでは、RPM = (25 x 3.82) / 0.236 = 405 RPM、送り = 405 mm/min となります。

これらの数値は掘削送りと比較して高く見え、多くのオペレーターはこれに驚きます。その理由は、タップは下穴の全周を複数の切れ刃で切削し、1刃あたりの切りくず負荷はピッチ形状によって設定されるためです。低炭素鋼の長年の製造現場のルールは、インチあたりねじ山数の約 10 倍から開始することであり、これにより送りは約 10 IPM に固定されます。これは保守的で、ほぼすべての軟鋼を安全にタップ加工でき、厳密なタップ加工を行わない古い機械でも役立ちます。

材質別の始動タッピング速度

以下の表は、カットタップとフォームタップの実際の開始 SFM 値を示しています。彼らは意図的に保守的です。生産工場は、最初の数穴で切りくずの流れとねじ山の仕上げを確認した後、上方修正します。

速度を下げるとき

ネジの噛み合いがトルクを駆動

ねじの噛み合い率はタッピングトルクの最大の要因となります。噛み合い率 75% の標準的なタップ穴は、65% のねじ山よりも大きな切りくず面積を切削し、トルクの差はおよそ 15 ～ 20% になります。アルミニウムの弱いねじ山や M4 未満の小さなタップの場合、噛み合いを 60 ～ 65% に下げるのがタップの破損を減らす一般的な方法です。トレードオフとして、薄肉部品ではねじ山の強度が低下するため、設計エンジニアはドリルのサイズを変更する前にかみ合いの低下を承認する必要があります。

タップ形状、穴の種類、およびクーラント

スパイラルポイント（ガン）タップは切りくずを前方に押し出し、スルーホールに最適です。スパイラルフルートタップは止まり穴から切りくずを引き戻しますが、フルートの形状により摩擦が増加するため、止まり穴タップ加工は通常、同じサイズの貫通穴サイクルよりも 10 ～ 20% 遅くなります。成形タップは、材料を切断するのではなく移動させるため、穴のサイズが成形に適切で、潤滑剤が高圧オイルまたは専用の水溶性流体である場合、切断タップよりも 1.5​​ ～ 2 倍速く動作します。

コーティングによってもイメージが変わります。 HSS タップの TiN または TiCN コーティングはエッジの摩擦を軽減し、鋼の速度を 20 ～ 30% 高めることができますが、制限要因は依然として潤滑です。効果的な冷却剤の供給がなければ、コーティングは溶接を妨げますが、切りくず排出は解決しません。リジッドタッピングも同期主軸に依存します。フローティングホルダーは安全マージンを少し追加しますが、使用可能な速度が制限されます。ホルダーのスタイルがタップに要求している内容と一致していることを常に確認してください。

タップ速度が意味をなさなくなるとき

タップ速度テーブルが役に立たない状況は 3 つあります。それは、大径、硬化材料、長い切りくずを含む深い止まり穴です。 40 SFM での 1 インチのタップは 200 RPM 未満で動作しますが、タップは依然としてねじ山全周を切断するために最大トルクを生成する必要があります。破損のリスクが高く、大きな穴の中で壊れたタップを取り除くには費用がかかります。約 45 HRC を超える焼き入れ鋼では、タップは材料の硬度と全周にわたる切りくず荷重の両方と闘います。このような場合に備えて、 RX メトリック超硬 2 列ねじ切りフライス 65 HRC 用 なぜなら、ねじ切りフライス加工では全周の噛み合いがなくなり、切りくずの負荷が溝ごとに制御されるからです。

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ジョブがタッピングからねじ切り加工に移行すると、速度と送りロジックが完全に変わります。フィードはピッチによって左右されなくなりました。カッター径、刃数、1刃あたりの切りくず荷重から設定されます。これにより、プログラマーはエンドミルと同じ自由度を得ることができます。詳細な スレッドミーリングとタッピングの比較 は、各方法がコスト、工具寿命、ねじの品質の点で優れている点を示しています。

スレッドミリングにより速度と送りの制御を実現

飼料の別の計算

ねじ切りフライスカッターの場合は、エンドミルの場合と同様にカッター直径を正確に使用して RPM を計算します。 RPM = (SFM x 3.82) / カッター直径 。次に、メーカーの推奨値から刃あたりの送りを設定し、歯数を掛けます: 送り (IPM) = RPM x 刃 x 刃あたりのチップ負荷。ピッチはヘリカル補間パスにのみ影響し、送り速度には影響しません。私たちの ねじ切りフライスカッターの速度と送りのガイド は、独自のツールのデータを引用するときに使用する参照であり、メートル法、UN、パイプねじ形式にも同様に適用されます。

1 つのカッターで幅広いねじ山をカバー

単歯スレッドミルは、当店で最も柔軟なオプションです。歯がらせん状の経路に沿ってねじ山を生成するため、1 つのカッター本体で幅広い直径とピッチが生成されます。これは、プロトタイプの作業や同様のスレッドのファミリーに役立ちます。私たちの 60度メートル単刃ねじフライス は、お客様が複数のねじサイズにまたがる短いねじを必要とする場合に、それぞれに専用のタップを購入することなく利用できるツールです。

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下穴の解消

スレッドミルはプロセスステップを削減することもできます。多機能カッターが穴の中心でプランジし、事前にパイロット穴をあけずにねじ山全体の輪郭をフライス加工するため、スポット加工や中心穴あけ作業が節約され、サイクルタイムが短縮されます。の 鋼加工用の下穴なし多機能ねじ切りフライス これはそのように機能し、「操作を削除することでスレッドを高速化できるか」という質問に対する直接の答えになります。

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タッピングサイクルを設定するための実際的な手順

1. 穴あけ後のタップ穴径は公称値ではなく実際に測定してください。数千分の1の小さな穴により、切削トルクが大幅に向上します。
2. ワーク材質とタップコーティングの表から開始SFMを選択します。
3. RPM = (SFM x 3.82) / タップ直径を計算し、インチねじの場合は送り = RPM / TPI、メートルねじの場合は RPM x ピッチを計算します。
4. 少なくとも 2 回の安全リトラクト回転でサイクルをプログラムし、計算された速度で機械がフローティング ホルダーではなく同期リジッドタッピング コマンドを使用していることを確認します。
5. 最初の 3 つのねじをねじゲージで検査し、切りくずの形状を確認します。短くて壊れた切りくずは、妥当なパラメータを示しています。長くて糸状の切りくずは、速度が低すぎるか、クーラントの適用が弱いことを意味します。
6. タップを破損する危険性のある大きなジャンプではなく、トルク、ねじの仕上げ、タップの摩耗に基づいて 10% ステップで速度を調整します。

フィードとピッチの関係は固定されており、それを尊重すればタッピングのセットアップが簡単になります。速度テーブルがジョブをカバーできなくなった場合、スレッドミリングによって制御が戻り、多くの場合、それが製造上のより良い解決策となります。