タップ加工とは？工具の種類やネジ穴を開ける注意点を解説

2024年9月4日

タップ加工とは、金属にねじ山を形成する加工方法です。様々な機械加工の中でも、特に重要度の高い加工方法の一つであり、自動車や家電製品など、私たちの身の周りのあらゆる製品に使用されています。

タップ加工には様々な種類があり、それぞれに特徴があります。また、適切なタップを選択し、正しい手順で加工を行うことが重要です。

このページでは、タップ加工の基本から工具の種類、加工方法、注意点まで詳しく解説します。タップ加工について理解したい方、加工技術を向上させたい方は、ぜひ参考にしてください。

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タップ加工の基本とは？

タップ加工は、ドリル加工で形成された穴にネジ山を形成する加工方法です。金属やプラスチックなどの材料にネジ穴を開けるために使用され、機械部品の組み立てや修理に欠かせない技術です。

タップ加工には、切削式と転造式の2つの種類があります。切削式は、刃が付いているものを回転させてネジ山を削り出す加工方法です。転造式は、刃が付いていないものを回転させてネジ山を圧入する加工方法です。

タップ加工には、様々な種類の工具が使用されます。スパイラルタップは、最も一般的なタップで、螺旋状に溝が刻まれた形状をしています。ポイントタップは、穴の奥まで加工できる形状となっています。ロールタップは、転造式タップ加工で使用される工具で、穴にネジ山を圧入する際に使用されます。ナットタップは、ナットにネジ山を形成するためのタップです。

タップ加工は、以下の手順で行います。

ドリルで穴を開ける
タップを穴に挿入する
タップを回転させてネジ山を形成する
タップを穴から抜く

タップ加工を行う際には、以下の点に注意が必要です。

適切なタップを選択する
下穴径とタップのサイズの調整を行う
切削油を効果的に使用する
タップの切削条件に注意する

タップ加工を行う際には、以下の点に注意が必要です。

タップが折れないように注意する
穴の精度が悪くならないように注意する
怪我をしないように注意する

ドリル加工との違いを理解しよう

タップ加工とドリル加工は、どちらも穴あけ加工ですが、その目的と方法が異なります。

ドリル加工は、新たに穴を開ける目的で行う加工です。ドリルと呼ばれる回転工具を使用して、材料に穴を開けます。ドリル加工は、穴あけ加工の中でも最も基本的な加工方法です。

一方、タップ加工は、既存の穴にネジ山を形成する目的で行う加工です。タップと呼ばれる回転工具を使用して、ドリル加工で開けた穴にネジ山を切ります。タップ加工は、ねじ穴を開けたい場合に必要となる加工です。

ドリル加工とタップ加工の違いをまとめると以下のようになります。

加工方法	目的	工具
ドリル加工	新たな穴を開ける	ドリル
タップ加工	既存の穴にネジ山を形成する	タップ

ドリル加工とタップ加工は、目的や方法が異なるため、それぞれに適した加工方法を選択する必要があります。

様々なタップ加工の種類

タップ加工は、ネジ穴を形成するための加工方法です。タップ加工には、大きく分けて「切削式タップ加工」と「転造式タップ加工」の2種類があります。

切削式タップ加工は、工具の刃先で材料を削りながらネジ穴を形成する加工方法です。高精度なネジ穴加工が可能ですが、加工時間が長く、工具の摩耗が激しいというデメリットがあります。

転造式タップ加工は、転造と呼ばれる塑性加工により、材料を塑性変形させてネジ穴を形成します。切削式タップ加工に比べて加工時間が短く、工具の寿命が長いというメリットがあります。

切削式タップ加工と転造式タップ加工は、それぞれにメリットとデメリットがあります。加工内容や条件に合わせて、適切な方法を選択する必要があります。

タップ加工を行う際には、以下の点に注意する必要があります。

ドリルで下穴を開ける際には、タップの呼び径より若干小さい径のドリルを使用すること。
タップを立てる際には、一定の圧力をかけながら垂直に回転させること。
途中で切りくずが詰まったら、タップを逆回転させて切りくずを取り除くこと。
タップが折れたり曲がったりしないように、適度なトルクで回転させること。

これらの注意点を守ることで、安全かつ正確なタップ加工を行うことができます。

切削式タップ加工の特徴

切削式タップ加工とは、タップの刃先で材料を削りながらネジ穴を作る加工方法です。さまざまな分野で使用されており、低コストで加工できることが大きなメリットとなっています。

切削式タップ加工の主な特徴は以下の通りです:

さまざまな材質や形状の材料に適用できる。
精密なネジ穴の作成が可能。
比較的短時間で加工ができる。
他の加工方法に比べて工具コストが低い。

ただし、切削式タップ加工には以下の注意点もあります:

切削抵抗が大きく加工に時間がかかる場合がある
切削抵抗が大きい場合、タップが折れる可能性がある。
切削時に発生する切削屑の処理が必要。

汎用性が高く精度も高い切削式タップ加工ですが、切削抵抗が大きくタップが折れる可能性がある点には注意が必要です。加工条件や工具選びを適切に行うことで効率的かつ安全な加工を行うことができます.

転造式タップ加工のメリット

タップ加工とは、金属などの材料にネジ穴を作る加工方法です。ドリル加工と似ていますが、ドリルは穴を開けるための工具なのに対し、タップはネジ穴を作るための工具です。

タップ加工には、切削式タップ加工と転造式タップ加工の2種類があります。切削式タップ加工は、タップを回転させながら材料に押し込んでネジ穴を作る方法です。転造式タップ加工は、タップを材料に押し込んで塑性変形させることでネジ穴を作る方法です。

タップ加工を行う際には、以下の点に注意する必要があります。

適切なタップを選ぶ
下穴径を適切に調整する
切削油を適切に使用する
タップの切削条件を適切に設定する

タップ加工は、様々な分野で広く使用されている加工方法です。適切な工具と方法を選択することで、効率的で高品質なネジ穴加工を実現することができます。

タップ加工に使用される工具の種類

タップ加工に使用される工具の種類は、スパイラルタップ、ポイントタップ、ロールタップ、ナットタップなどがあります。

各工具の特性は以下に示します。

スパイラルタップ: ネジ穴の形成に適しており、最も一般的なタップです。
ポイントタップ: 精密な穴加工や底穴の加工に適しています。
ロールタップ: 大量生産に向いており、高速でネジ穴を形成することができます。
ナットタップ: ナットの内部にネジ山を形成するために使用されます。

これらの工具はそれぞれ異なる特性と用途を持っているため、加工する材料や形状、精度などの条件に合わせて適切な工具を選択することが重要です。

次のセクションでは、各工具についてより詳しく説明します。

スパイラルタップの使い方

スパイラルタップは、最も一般的なタップの種類で、さまざまな用途に使用されます。スパイラルタップを使用する手順は以下のとおりです。

下穴を開ける: タップを使用する前に、正確なサイズのドリルで下穴を開ける必要があります。下穴のサイズは、タップのサイズチャートを参照して確認してください。
タップを挿入する: 下穴を開けたら、タップをタップハンドルに挿入します。タップをまっすぐに保持し、下穴に挿入します。
タップを回転させる: タップハンドルを回転させてタップを切削します。タップの回転方向は、右ねじの場合は時計回り、左ねじの場合は反時計回りです。
切削油を使用する: 切削油は、タップの切削性を向上させ、タップ折れを防ぐために使用されます。タップに切削油を塗布してから切削を開始してください。
定期的にタップを戻す: タップが切削を進めると、溝に切削くずが詰まってきます。切削くずが詰まるとタップ折れの原因となるため、定期的にタップを戻して切削くずを取り除く必要があります。
タップを最後まで切削する: タップが最後まで切削されると、ネジ山が形成されます。タップを最後まで切削したら、タップハンドルを回転させてタップを取り外します。
ネジ穴を清掃する: タップを取り外したら、ネジ穴に切削くずが残っていないか確認し、清掃します。

スパイラルタップを使用する際は、以下の注意事項に注意してください。

安全ゴーグルを着用する
タップの回転速度は、タップのサイズや材質によって異なります。適切な回転速度は、タップのサイズチャートを参照してください。
タップに過度の力を加えないでください。過度の力を加えると、タップ折れの原因となります。
タップが切削しにくくなった場合は、切削油を塗布するか、タップを研磨してください。

ポイントタップの特性

タップ加工に使用されるタップは、大きく分けてスパイラルタップとポイントタップの2種類に分類されます。ポイントタップは、スパイラルタップよりも以下の特性を持っています。

高い精度: ポイントタップは、スパイラルタップよりも精度が高く、より正確なネジ穴加工が可能です。
硬い素材への対応: ポイントタップは、スパイラルタップよりも硬い素材の加工に適しています。
高いコスト: ポイントタップは、スパイラルタップよりもコストが高くなります。

ポイントタップは、特に以下の場面で使用されます。

高精度のネジ穴加工が必要な場合
硬い素材のネジ穴加工が必要な場合
少量のネジ穴加工を行う場合

ポイントタップは、高い精度と硬い素材への対応という特性を持つ反面、コストが高いというデメリットもあります。そのため、使用する場面に合わせて適切なタップを選択することが重要です。

ロールタップの効果

ロールタップは、従来の切削式タップと比較して、以下の利点があります。

高い精度: ロールタップは、ネジ山を転造することで形成するため、切削式タップよりも高い精度が得られます。
高い強度: ロールタップにより形成されたネジ山は、切削式タップよりも強度が高くなります。
高い効率: ロールタップは、切削式タップよりも加工時間が短いため、生産効率が向上します。
長い工具寿命: ロールタップは、切削式タップよりも工具寿命が長いため、コスト削減につながります。
環境に優しい: ロールタップは、切削式タップよりも切削屑が発生しないため、環境に優しい加工方法です。

これらの利点により、ロールタップは、航空宇宙産業や自動車産業など、高精度・高強度が求められる分野で広く使用されています。

ナットタップの重要性

ナットタップは、雌ねじ加工を行う際に使用する工具です。雌ねじとは、ボルトなどの雄ねじと組み合わせて使用するネジ穴のことです。ナットタップは、加工精度が高く、大量生産にも適しているため、様々な製品の製造に用いられています。

ナットタップは、タップ加工において重要な役割を果たします。以下の理由から、ナットタップは重要な工具です。

高精度な雌ねじ加工が可能
大量生産に適している
様々な材質に対応できる

ナットタップは、雌ねじ加工において重要な役割を果たす工具です。ナットタップを使用することで、高精度な雌ねじ加工を行うことができ、大量生産にも対応することができます。

タップ加工の進め方とポイント

下穴を開ける際には、タップのサイズに合った直径の下穴を開けることが大切です。下穴が小さすぎるとタップが折れてしまう恐れがあり、大きすぎるとねじ山が弱くなってしまう恐れがあります。タップを使うときは、タップハンドルを使ってゆっくりと回転させます。タップが途中で止まってしまったら、無理に回そうとせず、少し戻してから再度回し始めます。

下穴を開ける際の注意点

タップ加工において、下穴の精度が重要です。下穴が小さすぎるとタップが切り込みづらくなり、破損する恐れがあります。逆に大きすぎると、ねじ山が弱くなり、強度が低下する恐れがあります。適切な下穴径は、タップのサイズによって異なりますので、タップのメーカーが提供する下穴径表を参考にすることが大切です。

また、下穴の深さはタップの長さの約70%程度にする必要があります。深すぎるとタップが折れる恐れがあります。浅すぎると、ねじ山が最後まで形成されず、強度が低下する恐れがあります。

下穴を開けるには、ドリルを使用します。ドリルは中心がずれやすいので、下穴を開ける前にポンチで中心に印を付けておくと良いでしょう。また、下穴を開ける際は正確な回転数と送り速度に注意する必要があります。回転数が速すぎるとドリルが折れたり、穴が歪んだりする恐れがあります。送り速度が速すぎると、ドリルが滑って穴が正確に開けられなかったり、バリが出たりする恐れがあります。

下穴を開けた後は、切り屑をきれいに取り除く必要があります。切り屑が残っていると、タップが切り込みづらくなったり、ねじ山が汚くなったりする恐れがあります。切り屑は、ブラシやエアーガンなどで取り除くことができます。

下穴を開ける際の注意点を守り、適切な下穴を開けることで、正確で強度の高いねじ山を形成することができます。

ねじ山を作るためのタップの使い方

タップは、あらかじめ開けておいた穴にねじ山を形成するための工具です。さまざまな種類やサイズがあり、用途に応じて使い分けます。

タップの使い方にはいくつかの注意点があります。

下穴の径を適切に設定する
切削油を使用する
タップを真っ直ぐに立てる
一定の速度で回す
定期的にタップを戻す

これらの注意点を守り、適切な方法でタップを使用すれば、きれいで正確なねじ山を形成することができます。

＜その他の注意点＞

タップは消耗品なので、必要に応じて交換する必要があります。
ねじ山の精度や強度を重視する場合は、高品質のタップを使用する必要があります。
タップを使用する際は、安全メガネや手袋を着用する必要があります。

ねじ山を作る際には、上記の注意点に留意して、安全かつ正確に作業を行うようにしてください。

タップ加工を行う際の注意事項

タップ加工を行う際には、以下の注意事項を守ることが大切です。

適切なタップの選び方適切なサイズのタップを使用する必要があります。小さすぎると、ねじ山が弱くなり、大きすぎると、穴が大きくなりすぎて強度が低下するおそれがあります。
下穴径とタップのサイズの調整方法下穴径は、タップのサイズよりわずかに小さくする必要があります。下穴径が小さすぎると、タップが折れるおそれがあり、大きすぎると、ねじ山が弱くなるおそれがあります。
切削油の効果的な使用法切削油は、タップの切れ味を良くし、摩擦を減らす効果があります。タップ加工を行う際には、必ず切削油を使用しましょう。
タップの切削条件について知ろうタップの切削速度や送り速度は、材質やタップのサイズによって異なります。適切な切削条件で加工を行うことで、タップの寿命を延ばし、ねじ山の精度を高めることができます。

これらの注意事項を守り、安全かつ正確にタップ加工を行うことが大切です。

適切なタップの選び方

タップ加工において、適切なタップを選ぶことは仕上がりや作業効率に大きく影響します。加工する材料、ネジ穴のサイズ、形状、ピッチ、切削性能、被削材の硬さなど、さまざまなポイントを考慮して、最適なタップを選びましょう。

加工する材料: 一般的な鉄鋼用タップの他に、ステンレス鋼やアルミ合金、チタンなどの加工に適した特殊なタップも存在します。
サイズ: 加工するネジ穴のサイズに合わせて、タップのサイズを選びます。メートルネジであれば「M」、インチネジであれば「UNC」や「UNF」で表されます。
形状: 加工するネジ穴の形状に合わせて、タップの形状を選びます。一般的な円筒形タップの他に、テーパ付きタップや、穴底に雌ねじを形成する底付きタップなどがあります。
ピッチ: 加工するネジ穴のピッチに合わせて、タップのピッチを選びます。ピッチとは、ネジ山とネジ山の間隔のことです。
切削性能: 切削性能の高いタップは、加工時間を短縮したり、バリの発生を抑えたりすることができます。しかし、切削性能の高いタップは価格も高くなる傾向があります。
被削材の硬さ: 被削材の硬さによっては、より強度の高いタップが必要になる場合があります。

これらのポイントを考慮して、加工する材料やネジ穴の形状、ピッチ、切削性能、被削材の硬さに適したタップを選びましょう。

※ 上記リストは、加工する材料、サイズ、形状、ピッチ、切削性能、被削材の硬さの6つのポイントを考慮したものです。

下穴径とタップのサイズの調整方法

タップ加工を行うためには、適切な下穴径とタップのサイズを把握することが重要です。

下穴径とは、タップ加工を行う前にドリルで開ける穴の直径のことです。下穴径が小さすぎると、タップが途中で折れてしまったり、ねじ山がうまく形成されなかったりする恐れがあります。逆に、下穴径が大きすぎると、ねじ山の強度が弱くなったり、穴が大きくなりすぎてしまう恐れがあります。

下穴径の最適なサイズは、タップのサイズによって異なります。JIS規格で規定されている下穴径の目安は以下の表のとおりです。

タップサイズ	下穴径
M3	2.5
M4	3.2
M5	4.2
M6	5.0
M8	6.8
M10	8.5
M12	10.2
M14	12.0
M16	13.7
M20	17.0

この表はあくまでも目安であり、素材や加工条件によっては異なる下穴径が必要になる場合があります。必要に応じて、タップメーカーの推奨値を確認したり、試験加工を行って最適な下穴径を決定することが大切です。

また、タップのサイズ選びも重要です。タップのサイズは、ねじ径とピッチによって決まります。ねじ径とは、ねじ山の外径のことです。ピッチとは、ねじ山が1回転するのに必要な距離のことです。タップのサイズ選びを誤ると、ねじ山がうまく形成されなかったり、ねじが締まらなかったりします。

適切なタップのサイズを選ぶためには、ねじ径とピッチを正確に測定する必要があります。ねじ径はノギスやマイクロメーターで測定することができます。ピッチはピッチゲージを使って測定することができます。

タップ加工を行う際には、下穴径とタップのサイズを適切に調整することで、ねじ山を正確に形成することができます。

切削油の効果的な使用法

切削油はタップ加工を行う際に重要です。切削油は、タップと被削材との間の摩擦を軽減し、熱の発生を抑えることで、加工精度を向上させ、工具の寿命を延ばす効果があります。

切削油には、水溶性切削油、油性切削油、合成切削油など様々な種類があります。加工する素材やタップの種類、加工条件に合わせて適切な切削油を選択することが大切です。

また、切削油は適切な量を使用することも重要です。切削油が多すぎると、加工精度が低下したり、工具の損耗が早まったりする可能性があります。逆に、切削油が少なすぎると、タップの摩耗が早まったり、被削材に傷がついたりする可能性があります。

適切な切削油を選択し、適切な量を使用することで、タップ加工の精度と効率を向上させることができます。

＜切削油の種類＞

水溶性切削油
油性切削油
合成切削油

＜切削油の量＞

加工する素材
タップの種類
加工条件

＜切削油の効果＞

摩擦の軽減
熱の発生を抑える
加工精度向上
工具寿命延長

タップの切削条件について知ろう

タップ加工を行うためには、最適な切削条件を設定する必要があります。切削条件とは、切削速度、送り速度、切り込み量などの要素を指します。これらの要素は、タップの材質、加工素材、加工精度などによって異なります。

適切な切削条件を設定しないと、タップの破損、ネジ山の不良、加工時間の延長などの問題が発生する恐れがあります。以下に、タップの切削条件について説明します。

＜切削条件＞

＜切削速度＞

切削速度とは、タップが回転する速度のことです。切削速度は、加工素材の硬さやタップの材質によって異なります。硬い加工素材や脆いタップを使用する場合は、低速の切削速度を設定する必要があります。

＜送り速度＞

送り速度とは、タップが回転しながら進む速度のことです。送り速度は、ネジ山のピッチとタップの歯数によって異なります。ピッチが細かいネジ山や歯数の多いタップを使用する場合は、低速の送り速度を設定する必要があります。

＜切り込み量＞

切り込み量とは、タップが一度に切り取るネジ山の深さのことです。切り込み量は、加工素材の硬さやタップのサイズによって異なります。硬い加工素材や細いタップを使用する場合は、浅い切り込み量を設定する必要があります。

＜切削油＞

切削油とは、加工時に使用する潤滑油のことです。切削油は、摩擦を軽減し、チップの排出を促進する効果があります。タップ加工を行う際は、適切な切削油を使用することが重要です。

＜具体的な切削条件＞

具体的な切削条件は、加工素材、タップの材質、加工精度などを考慮して決定する必要があります。参考値として、以下の表に一般的な切削条件を示します。

加工素材	タップ材質	送り速度	切削速度
軟鋼	高速鋼	0.1mm/回転	20m/分
ステンレス鋼	超硬合金	0.05mm/回転	10m/分
アルミニウム	高速鋼	0.2mm/回転	30m/分

タップ加工を行うためには、適切な切削条件を設定することが重要です。切削速度、送り速度、切り込み量などを加工素材、タップの材質、加工精度に合わせて調整することで、タップの破損、ネジ山の不良、加工時間の延長などの問題を防ぐことができます。