旋盤での内径ねじ切り加工の基本と精度を高めるポイント

旋盤での内径ねじ切り加工は、ボルト穴や管継手などの部品加工に欠かせない工程です。内径にねじを切る際には、切削条件や工具選定、送り速度など複数の要素が表面精度やねじ精度に影響します。本記事では、旋盤による内径ねじ切りの基礎知識から、精度を高める具体的な加工ポイント、失敗を防ぐコツまで詳しく解説します。

旋盤内径ねじ切り加工とは

旋盤内径ねじ切り加工とは、旋盤の内径加工機能を利用して、穴の内側にねじ溝を形成する加工方法です。外径ねじと異なり、内径の空間内で切削するため、刃物の取り付け角度や旋削条件が非常に重要になります。内径ねじ切りは、自動車部品、配管部品、機械装置など幅広い分野で利用されています。

内径ねじと外径ねじの違い

外径ねじは棒材やシャフトの外周に切られるねじで、内径ねじは穴や管の内側に切られるねじです。内径ねじは刃物の取り付けや切削スペースが制限されるため、外径ねじよりも加工精度の管理が難しいのが特徴です。

使用される工具の種類

• タップ：小径穴の内径ねじ切りに使用
• 内径ねじ切りバイト：旋盤で直接ねじ溝を切削
• ねじ切り用ホルダ：刃物の固定と角度調整に使用

内径ねじ切り加工の基本条件

内径ねじ切りでは、切削速度、送り速度、切込み量などの条件を適切に設定することが精度向上の鍵です。特に小径穴の場合は、刃物の振れや切削抵抗が影響しやすく、微調整が重要です。

切削速度と送りの最適化

切削速度は穴径と材料によって設定します。鋼材の場合は一般的に30〜80m/min程度が目安です。送りはねじピッチに応じて設定し、ピッチと一致させることで正確なねじ形状を得られます。送りが速すぎると溝が粗くなり、遅すぎると加工時間が長くなるため、バランスが重要です。

切込み量の調整

内径ねじ切りでは、一度に深く切り込むのではなく、数回に分けて切削することが推奨されます。これにより、刃物の負荷を軽減し、振れや工具摩耗による精度低下を防げます。特に硬度の高い材料では、この分割切削が仕上がり品質を大きく左右します。

内径ねじ切り精度を高めるポイント

精密な内径ねじ切りには、工具管理、切削条件の最適化、加工方法の工夫が不可欠です。以下に実践的なポイントを紹介します。

工具の摩耗管理

刃物の摩耗はねじ精度に直結します。摩耗した刃物で切削すると、ねじ溝の寸法が不正確になり、精度低下や加工不良の原因となります。定期的な刃先交換や再研磨で最適な切れ味を維持しましょう。

冷却液の使用

内径ねじ切りでは刃物と材料の摩擦熱が発生しやすく、熱膨張や焼き付きが表面粗さやねじ精度に影響します。適切な冷却液を使用することで、摩擦熱を抑制し、安定した加工精度を確保できます。

加工順序と切削方法の工夫

• 荒取りで穴径を正確に仕上げる
• 仕上げ切削でねじピッチと深さを精密に整える
• 小径穴は複数回に分けて深さを調整

加工トラブルと対策

内径ねじ切りでは、切削中にバリや工具折損が発生することがあります。主な原因と対策は以下の通りです。

バリの発生

送り速度が速すぎたり、刃先が摩耗している場合、切削端にバリが生じます。対策として、刃先交換や送りの微調整、冷却液の適切な使用が有効です。また、仕上げ切削時には切込み量を小さくすることも効果的です。

工具折損

内径が小さい穴や硬い材料で深く切り込む場合、刃物に過大な負荷がかかり折損することがあります。対策として、切込みを分割し、無理な切削を避けることが重要です。また、工具材質やコーティングの選定も折損防止に寄与します。

よくある質問（FAQ）