マシニングセンタのタップ加工の手順とポイント | マシニングセンタ大解剖

タップ加工は精密なねじ山を作る技術で、切削式と転造式の方法があります。工程はセンター穴、下穴、面取り、タップ加工で進行し、適切なタップ選定、ワーク固定、クーラント使用が成功の鍵です。優れたメーカーにはメクトロン、ファナック、オークマがあります。

タップ加工とは？タップ加工の基礎知識

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タップ加工は精密なねじを作るために重要な技術で、製造業で広く活用されています。主に「切削式」と「転造式」の2つの方法があり、それぞれ異なる特長と用途があります。

◇タップ加工とは  

タップ加工は、金属や樹脂などの素材に精密なねじ山を作るための加工方法です。タップ工具を使用して、既に開けられた穴にねじを切り込むことで、ボルトやナットに必要な雌ねじを形成します。この技術は精度と信頼性が高く、特に締結力が求められる部品の製造に欠かせないものです。あらゆる産業で幅広く利用されています。

◇タップ加工の2つの方法  

タップ加工には「切削式」と「転造式」の2つの主要な方法があり、それぞれに特長があります。使用する素材や生産環境に応じて選ばれます。

・切削式  

切削式タップ加工は、タップ工具で素材を削り取ることにより、精密なねじ山を形成する方法です。鋼材やアルミニウム、樹脂などの素材に対応でき、特に精度が求められる場合に適しています。小ロット生産や試作品の製作にも向いており、複雑な形状のねじにも対応可能です。ただし、切削による摩耗や切りくずの発生、加工時間の長さがデメリットとなり、大量生産には不向きです。

・転造式  

転造式タップ加工は、素材を圧縮して変形させることでねじ山を作る方法です。切削を行わないため、工具の摩耗が少なく、強度の高いねじを作成できます。この方法は特に大量生産に向いており、コストを抑えつつ、耐久性の高いねじを効率的に作ることができます。強度や耐久性が求められるねじに最適です。

タップ加工の手順

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タップ加工は精度の高いねじ山を形成するために、いくつかの重要な工程を経て行われます。これらの工程は、仕上がりに大きな影響を与えるため、適切な順序と精度で実施することが求められます。以下では、タップ加工に必要な手順について詳しく説明します。

◇センター穴の加工  

タップ加工を行う前に、まずセンター穴を加工します。この工程では、ねじを切り込むための基準となる小さな穴を素材の所定位置に開けます。センター穴を開けることで、タップ工具が正確に位置決めされ、後の加工がスムーズに進みます。センター穴がないと、タップ工具が偏ってしまい、正しいねじ山が形成されません。したがって、この工程は非常に重要です。

◇下穴加工  

センター穴を加工した後、次に行うのが下穴加工です。下穴はタップを使用してねじ山を作るための準備となる穴で、センター穴よりも少し大きめの直径で開けます。下穴の精度が悪いと、タップ工具がうまく入り込まず、ねじ山が歪んでしまうことがあります。そのため、下穴はタップのサイズに適合する直径で正確に加工する必要があります。

◇面取り加工  

面取り加工は、タップ加工前に素材の入り口部分を少し削る工程です。この加工によって、タップ工具が穴にスムーズに入るようになり、加工中の工具の摩耗や引っかかりを防ぐことができます。面取りを行うことで、タップ加工がより効率的かつ精度高く進行します。

◇タップ加工  

最後に行うのが、実際のタップ加工です。事前に加工したセンター穴、下穴、面取りを基に、タップ工具を使ってねじ山を切り込んでいきます。タップ加工は、工具を回転させながら圧力を加えることで、ねじ山が正確に形成されるように行います。タップ加工の精度は、使用するタップ工具や加工条件、切削液などに影響されるため、これらの調整と管理が重要です。

タップ加工を成功させるためのポイント

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タップ加工を成功させるためには、いくつかの重要なポイントに注意を払うことが必要です。これらのポイントを守ることで、加工精度を向上させ、効率的かつ高品質なねじ山を形成することができます。

◇適したタップの選定  

タップ加工を行う際、最も重要なのは使用するタップの選定です。タップの種類は素材や加工条件によって異なり、適切なタップを選ぶことが加工精度に直結します。例えば、硬い素材には耐摩耗性の高いタップを、軟らかい素材には切れ味の良いタップを選ぶことが推奨されます。

さらに、ねじの種類やサイズに適したタップを選定することが必要で、これによって切削効率や仕上がりが大きく変わります。

◇ワークを確実に固定  

タップ加工を行う際、ワーク（加工する素材）の固定が不十分だと、タップ工具がブレたり偏ったりして正しいねじ山が形成できません。そのため、ワークはクランプや治具を使用してしっかりと固定することが重要です。

加工中の振動やずれを防ぐために、適切な固定方法を採用し、タップ加工が安定して行える環境を整えることが精度向上の鍵となります。

◇クーラントの使用  

タップ加工の精度と効率を向上させるためには、適切なクーラント（切削油）の使用が欠かせません。クーラントの主な役割は冷却と潤滑です。冷却効果により、加工中の過剰な熱を抑え、工具やワークを保護します。また、潤滑効果によって摩擦が減少し、工具の摩耗を防ぐことで加工精度を向上させることができます。

優れたマシニングセンタを提供するメーカー3選

優れたマシニングセンタを提供するメーカーは、精密な加工と効率的な生産を実現するために、それぞれ異なる強みを持っています。今回は、特に注目すべき3つのメーカーに焦点を当て、それぞれの特徴や強みをご紹介します。

◇ メクトロン  

メクトロンは、開発から設計、製造まで一貫体制を持つNC工作機械に特化したメーカーです。高精度なマシニングセンタを提供し、特に「マガジンダイレクトATC」や「ダブルアームATC」など、効率的なツールチェンジ機能を搭載することで、製造工程のスピードと生産性を向上させます。

また、メクトロンは「自動化対応シリーズ」として多くの製品を展開しており、多様なニーズに対応した自動化された加工環境を提供しています。

株式会社メクトロンについて詳しく知りたい方はこちらも併せてご覧ください。

▼最高品質・多様な加工技術で製造現場に革新！小型マシニングセンタなら株式会社メクトロン

さらに詳しい情報は公式ホームページでも確認できます。ぜひチェックしてみてください。

▼株式会社メクトロンの公式ホームページはこちら

◇ファナック株式会社

引用元：ファナック株式会社

ファナック株式会社は、産業用ロボットや自動化機器の分野で高い実績を誇るメーカーです。同社のマシニングセンタで特に注目すべきは、「FANUC ROBODRILLシリーズ」で知られる小型切削加工機です。小型ながら高速性・高精度・高効率を兼ね備え、精密な加工が求められる分野で広く活用されています。

また、ファナックは独自のCNC制御技術を活用し、加工中の動作を最適化することで、より安定した高品質な加工を実現しています。

ファナック株式会社について詳しく知りたい方はこちらも併せてご覧ください。

▼稼働率向上を目指すファナック！マシニングセンタの特徴を紹介

◇オークマ株式会社

オークマ株式会社は、精密加工技術において業界で高く評価される日本の工作機械メーカーです。マシニングセンタでは、立て形、門形、5軸制御など多彩なラインナップを誇り、複雑な形状や高精度が求められる部品加工に強みを持っています。

また、オークマは「スマートファクトリー」の実現を目指し、IoT技術を活用した機械の監視やデータ解析も提供できる点が特長です。

オークマ株式会社について詳しく知りたい方はこちらも併せてご覧ください。

▼世界最高の「総合ものづくりサービス」を目指す工作機械の大手メーカー～オークマ～

タップ加工は、精密なねじ山を作る技術で、製造業で広く活用されています。主に「切削式」と「転造式」の2つの方法があり、それぞれ異なる特徴と用途があります。切削式は素材を削り取ってねじ山を形成し、精度が求められる場合に適しています。転造式は素材を圧縮して変形させることで強度の高いねじを作り、大量生産に向いています。

タップ加工は、精度の高いねじ山を形成するために、いくつかの工程を経て行われます。最初にセンター穴を加工し、次に下穴を開けます。その後、面取り加工を行い、最後にタップ加工を実施してねじ山を作ります。これらの工程は順序と精度が重要であり、タップ加工の成功には適切な管理が求められます。

タップ加工を成功させるためには、適したタップの選定、ワークの固定、クーラントの使用が重要です。タップの選定は素材や加工条件に適したものを選び、ワークをしっかり固定することで精度が向上します。クーラントは冷却と潤滑の役割を果たし、加工精度を向上させます。

また、優れたマシニングセンタを提供するメーカーとして、メクトロン、ファナック、オークマがあります。メクトロンは高精度なマシニングセンタを提供し、自動化対応シリーズも展開。ファナックは小型ながら高速性・高精度を兼ね備えたマシニングセンタを提供し、独自のCNC技術で安定した加工を実現。オークマは多彩なラインナップとIoT技術を活用し、複雑な形状や高精度な部品加工に強みを持っています。