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止まりタップ 下穴 Z指令 計算過程
- M6のピッチ1.0を呼びの1.5倍の距離で完全ネジ部を取るための下穴ドリルのファイ5.2ドリルで穴あけする際のZ指令値の計算過程について解説します。
- ボルト止めにおける完全ネジ部の必要距離について、今回は呼びの1.5倍を考えていますが、引っ張り強さの観点からは何倍以上でも強度は変わらないでしょうか？一般的にはどのくらいの倍率で考えるのが一般的でしょうか？
- この記事ではM6ピッチ1.0の呼びの1.5倍の距離で完全ネジ部を取るための下穴ドリルのファイ5.2ドリルでの穴あけにおけるZ指令値の計算過程と、ボルト止めにおける引っ張り強さと距離の関係について解説します。
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タップ下穴の安全な深さは加工する機械の性能に大きく左右されます。 昔のイナーシャが大きいギア付きBT50主軸のマシニングセンタ（あるい は大形機）＋タッパーで加工するときは、タップ穴深さにそれなりの バラつきが発生する可能性がありましたので、長めの下穴の指示が必要 でした。 私が勤めていた職場には設計基準書があり、上記を考慮して大雑把にねじ の呼び分をプラスしていました(M8ならば下穴深さ＝タップ深さ＋8mm）。 リジットタップ(同期式のタップ)機能を有する機械で加工すれば、タッ プ穴深さの誤差は殆どありません。したがってドリル先端部（ハイスは 118度,超硬は140度）を考慮しても、＋5mm程度で十分かもしれません。 心情的には余裕を持たせたいですが、加工コストを突き詰めて限界設計 をしているケースも多いと思います。 以上のように、加工機械の特性を把握しつつ、さらに、#1さんの ＞止まり穴なら、使用在庫するボルト長さの種類をなるべく少なくする ＞ため、タップ深さの余裕を幾らにするか考慮する。 まで、行き届いた設計ができければ万全でしょう。 後半のご質問は、#1さんのご回答の通り、過去ログが参考になります。 http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=213882&event=QE0004 なお、ボルトの強度に加えて、相手材料の強度や使用条件(締めっぱなし か何度も取り付け取り外しをするか)の考慮も必要かと。 例えば、鋳鉄製の治具プレートのタップ穴は、呼びの1.5～2Dぐらいの 深さにして、1D以上のボルトで締めるようにしておりました。
過去質問を『タップ下穴 深さ』で検索すると何件かあります。 その中に簡易ソフトも紹介されてます。詳細不明。 タップ下穴表ソフト タップ深さ計算機能つき http://www.vector.co.jp/soft/win95/business/se421371.html ＞穴あけにおける Z指令値の 計算の過程 これが厄介。 http://www.osg.co.jp/products/dl/index.html ＯＳＧカタログ 穴加工・ねじ加工工具 タップ(P259～P588／330ページ) ■? P.114 スパイラルタップシリーズ 食付き部は、ピッチ× 2.5 が標準らしいが、例外がある。 『2002年７月生産以前のもので、Ｍ３以下は突き出しセンタとなります』。先尖りのブツを見たことあるはず。 さらに P.110 のように、今でもカタログ上そうなっている品種がある。 尖り部分の寸法は定まっていない。 ■?下穴ドリルの先端角は 118°と決まっているから、肩までの長さは計算出来る。 ??を勘案して表を作成されたら宜しいかと。使えるシロモノなら冒頭のソフトも ＞ボルト止めにおける 必要完全ネジジ部距離 六角ナット（１種）の厚さ以上を確保する。 Ｍ６＝ 5.0 ＝ ピッチ × ５倍 実際のナット厚はネジサイズで多少変動あるが、５倍で考えてよい。ナット厚はボルト破壊強度を上回るよう設計されているから。 材質が鋼製ナットより弱いアルミなどでは増やす方向。 止まり穴なら、使用在庫するボルト長さの種類をなるべく少なくするため、タップ深さの余裕を幾らにするか考慮する。 破壊するか否かのギリギリ強度でいうなら変わりません。どちらでもボルトが先に飛ぶ。回答（２）の摩耗など実用上の問題は別にするなら。 参考までに、ネジ山は最初に噛み合う部分が最も荷重をうけ、徐々に逓減していって、３山迄で 50％以上の荷重を受ける。シミュレーション計算なら比較的簡単に出せるが、材力の数式を使うと凄い計算。 http://www.bolt-engineer.net/lab/ridge.pdf 各山毎の分担率なので累計を要す。最後の山は残りを分担するから?し?の字になる。 よって薄板でバーリングを施したタップ穴は３山程度しかないが、ソコソコの強度はある ＞最大ミーゼス応力 圧縮応力、引張応力のいずれかまたは両方が、１方向だけでなくそれと直角方向の応力も同時に作用する場合、材料が持つ引張強さ、耐力はその１方向だけで考えられないので、合わさったミーゼス応力との対比で考える。。。取り敢えずはこの程度で良いかと思います。結構説明が難しい。 当サイトの解説も何なのコレ？ http://monoist.atmarkit.co.jp/fmecha/articles/zairiki/04/zairiki04_a.html ＞ボルトの座に近いところほど分担は少ない 逆。先ほど分担が少ない。タップ穴なら奥が少ない。
補足
ありがとうございます。 ＞六角ナット（１種）の厚さ以上を確保する。 ＞Ｍ６＝ 5.0 ＝ ピッチ × ５倍 ＞実際のナット厚はネジサイズで多少変動あるが、５倍で考えてよい。ナット＞厚はボルト破壊強度を上回るよう設計されているから。 呼び経 6＊1.5で完全ネジ部9 で考えていたのですが、 ＞厚はボルト破壊強度を上回るよう設計されているから。 ということは 完全ネジ部を 呼び径 つまり ピッチの５倍 以上にしても 例えば 9 も 5 も 引っ張り強さ の強度的には 変わらない でしょうか？ ありがとうございます。 摩擦係数が表にありますが、 ネジで言うと 下穴が小さいほど 摩擦が高く摩擦係数が大きい表の方で 大きいほど摩擦が少ないから 係数が少ない表の方ですね 最初に噛み合う部分が最も過重を受けとありますので、 ボルトの座に近いところほど分担は少ないのですね。 ﾐｾﾞｰｽ応力は 横ばいみたいな表ですが、 最大ミゼース応力とは どのような力なのでしょうか。