ねじタップの種類: 適切なタップの選び方

ねじタップは一見簡単そうに見えます。しかし、実際の加工では、良品を台無しにしたり、試作の遅れを招いたりする可能性があります。同じ穴を同じセットアップで開けても、成功するか失敗するかはわかりません。結果は、適切なタイプのねじタップを使用することに大きく左右されます。.

Yonglihao Machineryでは、CNCプロトタイピングと小ロット加工を数多く行っています。この問題は日々発生しています。このガイドでは、主なねじタップの種類について解説し、その使い方と、作業に最適なタップの選び方を解説します。.

ねじタップとは何ですか?

タップは、ねじ山を切ったり形成したりする工具です。あらかじめ開けられた穴の中でねじやボルトをはめ込むために使用します。金属加工において、良好なねじ山は、強固でコンパクト、そして再現性の高い接合を実現するために不可欠です。.

材質と穴に適さないタップを使用しても、ねじ山が作成できる場合があります。ただし、破損のリスクは高くなります。適合性が悪く、より多くの手直しが必要になる可能性があります。基本的なタップの分類を理解することは、プロセス計画の重要な部分であり、オプションの詳細ではありません。.

ねじタップの主要部品と材料

すべてのねじタップには、いくつかの重要な部品があります。これらの部品は、切削、ガイド、そして切りくずの除去を制御します。本体はねじ切り部です。前面の面取り部にはテーパーねじが切られており、ワークにゆっくりと切り込みます。残りの全ねじは、工具をガイドし、完成したねじのサイズを決定します。.

刃体にはフルート（溝）が刻まれています。フルートは刃先、切りくずの通過スペース、そして潤滑油の通り道として機能します。フルートとフルートの間にはランドがあり、刃先を支えます。ヒールはランドの裏側にある、摩擦とこすれを軽減する緩やかな部分です。.

本体の上部には滑らかなシャンクがあり、ねじのサイズ、ピッチ、ねじ山の形状を示す目盛りが付いています。多くのタップは、先端に四角いタング（柄）が付いています。この駆動端により、タップはレンチや機械ホルダーに滑り落ちることなく保持されます。.

タップの刻印には、呼び径とピッチ（M8×1.25や¼-20 UNCなど）が示されています。また、ねじ山形状コード（メートル、UNC/UNF、NPT）、タップ材質（HSS、HSS-Co、超硬合金）、はめあい等級も表示されています。これらの刻印を読めば、どのねじを切るのか正確に分かります。.

蛇口の材質は、性能と寿命にとって形状と同じくらい重要です。

実際には、ジオメトリとマテリアルのいずれか一方ではなく、常にその組み合わせを選択します。.

ねじタップの主な種類と主な用途

このセクションでは、主なねじタップの種類を形状と切削屑処理の観点から分類し、最適な穴の種類と材質を紹介しています。これらのグループに照らし合わせることで、最適なタップを素早く見つけることができます。.

テーパーハンドタップ

テーパーハンドタップは、8～10本程度のテーパーねじを持つ長い面取り部を備えています。徐々に穴に入り込み、低負荷で切削します。そのため、硬い材料や位置合わせが完璧でない材料の加工開始時や、位置合わせが不完全な場合に適しています。.

欠点は、止まり穴のねじ山を完全に仕上げることができないことです。また、単独で使用すると速度が遅くなります。通常はプラグタップまたは底タップを使用します。.

プラグハンドタップ

プラグハンドタップは、3～5山程度の中程度の面取りが施されています。容易な切削開始と深い切削能力を両立しています。日常的な作業で最も一般的な「汎用」ねじタップです。.

プラグタップは、貫通穴や多数の浅い止まり穴に単独で使用できます。ただし、深い止まり穴の底にある最後のねじ山を仕上げられない場合があります。.

底打ちハンドタップ

底取りハンドタップは、面取りが非常に短く、テーパーねじが1～2本のみとなっています。刃先はほぼ同時に全径に達します。完全な噛み合いが必要な止まり穴の底部にある最後のねじを仕上げるのに最適です。.

ボトミングタップは材料をゆっくりと削り取るわけではないので、最初に使用するタップとしては適していません。テーパータップやプラグタップでねじ山の大部分を形成した後に使用するのが最適です。.

スパイラルポイントタップ

スパイラルポイントタップは、ガンタップとも呼ばれます。直線状の溝を持ちながら、特殊な前刃を備えています。この刃先が切りくずを送り方向へ押し出します。これにより、切削速度が向上し、貫通穴への切りくずの流れがスムーズになります。高速加工機でのタッピングでは、標準的な選択肢です。.

スパイラルポイントタップは、切りくずが前方に押し出されるため、深い止まり穴には適していません。切りくずがタップの底に詰まり、タップが詰まってしまいます。.

スパイラルフルートタップ

スパイラルタップは、エンドミルのように螺旋状の溝を備えています。これらの溝は、切りくずを穴の上部に向かって引き戻します。この切りくず持ち上げ作用により、止まり穴に最適なタップです。特に、長い切りくずを形成する軟質材料に有効です。.

スパイラルタップは、交差穴やキー溝などの断続穴にも適しています。基本的なハンドタップよりも高価で、切れ味もやや弱くなります。通常、切りくず処理が重要な作業に使用されます。.

延長蛇口

エクステンションタップは、非常に長いシャンクを持つ手動タップまたは機械タップです。ボア、凹部、またはプーリーハブの奥深くまで届きます。標準のタップではねじ山に到達する前に他の部分に当たってしまう場合に使用します。.

シャンクが長いためタップの剛性が低くなるため、送りとトルクを制御する必要があります。エクステンションタップで無理に切削すると、曲がったり折れたりするリスクが高まります。.

マシンタップ

マシンタップは、電動タッピングまたはCNCタッピング用に作られています。その形状、コア厚、コーティングは、良好な切りくず処理と長寿命を実現するために最適化されています。基本的なハンドタップよりも高速回転が可能で、より良い結果が得られます。.

適切なタイプを選べば、マシンタップは止まり穴と貫通穴の両方に使用できます。スパイラルポイントタイプまたはスパイラルフルートタイプがあります。多くの工場では、生産工程でのねじ切り加工にデフォルトで選択されています。.

ねじ形成タップ

転造タップ（ロールタップ）は金属を切削するのではなく、材料を移動させることで冷間加工でねじを成形します。切削屑が出ないため、よりクリーンなタップ加工が可能です。切削屑の詰まりによるタップの破損も大幅に低減します。.

成形タップは、アルミニウム、銅合金、軟鋼などの軟質材料に最適です。加工硬化により、より強度の高いねじ山を作ることができます。切削タップよりも大きな下穴が必要です。脆性材料や非常に硬い材料には適していません。.

パイプタップ

パイプタップは、NPTやBSPTなどの管用ねじ山を作成します。これらのねじは通常、圧力を逃がすシールを作るためにテーパー状に加工されています。これらのタップは、穴の底部よりも上部の材料をより多く削り取ります。そのため、平行ねじタップよりも多くの作業が必要になります。.

パイプタップは、油圧、空気圧、配管などの接続に必要です。適切なパイロットドリルと慎重な深さ管理が必要です。これにより、ねじ山が大きすぎてシールが損傷するのを防ぐことができます。.

ドリルとタップを組み合わせたツール

ドリルとタップを組み合わせた工具は、先端にドリルポイントがあり、その後ろにタップセクションがあります。これにより、機械は1サイクルでドリル加工とタップ加工を行うことができます。工具交換の必要がなくなり、2つの工程間の位置ずれのリスクも低減します。.

各ツールは1つの穴サイズとねじ穴にしか対応していないため、柔軟性に欠けます。また、非常に深い穴や非常に扱いにくい材料には適していません。.

超硬タップ

超硬タップは、すべて超硬合金で作られています。そのため、非常に高い硬度と耐摩耗性を備えています。鋳鉄やガラス繊維入りプラスチックなどの研磨材に使用されます。また、長い工具寿命が重要となる大量生産のCNC加工にも使用されます。.

超硬タップはHSSタップよりも脆く、堅牢なセットアップ、正確なアライメント、そして安定した切削が必要です。柔軟性の高い機械やアライメントの悪い機械では、HSSタップやコバルトタップよりも破損しやすくなります。.

中断ねじタップ

断続タップは、1山おきに歯が設けられています。これにより、切りくずを砕きやすくする隙間が確保されます。また、潤滑剤や切りくずの排出のための余裕も生まれます。この設計は、通常のタップでは切りくずが詰まってしまう粘着性のある材料に適しています。.

負荷を分担する歯数が少ないため、これらのタップは若干剛性が低くなる可能性があります。通常、一般的な用途ではなく、問題のある材料に使用するために保存されます。.

作業に適したねじタップの選び方

適切なねじタップを選ぶには、まず4つの基本事項から始めましょう。被削材の材質、穴の種類、ねじの仕様、そして生産量を考慮してください。アルミニウムのような軟質材料の場合は、転造タップや鋭利なスパイラルフルートタップが最適です。ステンレス鋼や高強度合金の場合は、トルクと摩耗に対応するために、コーティング加工された機械タップや超硬合金製のタップが必要になる場合があります。.

穴の種類によって選択肢が絞り込まれます。貫通穴の場合、スパイラルポイントタップが最も効率的です。切りくずを前方に押し出し、邪魔にならないようにします。止まり穴の場合、スパイラルフルートタップは切りくずの除去に役立ちます。テーパータップ、プラグタップ、底打ちタップを連続して使用することで、ねじ山を仕上げることもできます。.

ねじのサイズとピッチはタップの剛性に影響します。太くて粗いねじは、より強度の高いタップとより速い切削を可能にします。非常に小さいねじや細かなピッチのねじは、正確な位置合わせと安定した送りを必要とします。最後に、修理、小ロット、あるいは大量生産のいずれの作業であるかを判断し、適切なタップのグレードとコストレベルを選択してください。.

スレッドをタップする前の簡単なチェックリスト:

• ✅ どのような材質の糸を切るのですか (硬い、柔らかい、研磨性)?
• ✅ 穴は盲穴ですか、それとも貫通穴ですか。また、深さはどのくらいですか?
• ✅ 必要なねじサイズ、ピッチ、公差クラスは何ですか?
• ✅ これは 1 回限りの仕事ですか、少量のバッチですか、それとも大量の仕事ですか?
• ✅ 良好な潤滑性とチップ除去を実現できますか?

これらの質問に答えることで、タスクに適したタップが見つかります。.

ねじタップの使用と破損防止のベストプラクティス

タップの破損を防ぐ最善の方法は、適切なタップを適切なセットアップで使用することです。つまり、正しい位置合わせ、送り、速度、そして潤滑油を使用するということです。ドリルで穴を開ける際は、必ず適切なサイズと真っ直ぐさを確認してください。穴が小さすぎたり、曲がっていたりすると、タップにすぐに過負荷がかかります。.

手作業でタッピングを行う際は、タップを穴に対して真っ直ぐに当ててください。一定の力でタップを回し、時々1/4回転ほど戻して切りくずを砕いてください。機械でタッピングを行う際は、タップと被削材に推奨されている切削条件を使用してください。「画一的な」速度設定は避けてください。.

冷却と潤滑は、特に硬質材料では非常に重要です。材料に適した切削油またはタッピングオイルを使用してください。例えば、炭素鋼には水溶性オイル、アルミニウムには低粘度オイルを使用してください。良好な潤滑は摩擦と熱を低減します。また、ねじ山の仕上がりを向上させ、タップの寿命を延ばします。.

一般的なねじ切りの問題と簡単な解決策:

• タップ破損ドリルのサイズ、セットアップ、切削データを確認してください。これは、穴サイズの誤り、アライメント不良、タップの選択ミス、潤滑不足などが原因で発生することがよくあります。.
• ねじ仕上げが悪いタップを点検し、切りくずの排出性を改善してください。これは、タップの摩耗、タップ材質の不適切、または切りくずの詰まりが原因であることが多いです。.
• 止まり穴のチップパッキングスパイラルフルートタップまたはねじ山形成タップに切り替えてください。切りくずをより頻繁に除去してください。これは、止まり穴のスパイラルポイントタップでよく見られます。.

硬い材料の場合は、タップを頻繁に点検してください。工具が摩耗したら速度を少し落とし、潤滑剤を補充してください。CNCプログラムでペックタッピングサイクルを実行すると、深い止まり穴から切りくずを取り除くのにも役立ちます。.

結論

つまり、優れたねじ切りには、適切なタップの種類、材質、そして切削条件が不可欠です。様々な穴や材質において、異なるタップがどのように機能するかを理解すれば、適切なタップを選ぶことは推測ではなく、明確な選択になります。.

これは試作品や小ロット生産においては特に重要です。正しいねじ穴をあけられるチャンスは通常一度きりです。Yonglihao Machineryでは、エンジニアが同じ原則に基づいてタップを選定しています。そして、生産開始前に実際の材料でテストを行います。.

自分でタップを切る場合でも、お店に依頼する場合でも、適切なタップを使用すれば時間と費用を節約できます。より信頼性の高い部品が手に入ります。カスタムパーツのねじ山が複雑な場合は、 Yonglihao Machinery お手伝いいたします。タップ選定に精通しており、図面から作業部品に至るまで、問題を最小限に抑えてお手伝いいたします。.

よくある質問

テーパータップ、プラグタップ、ボトミングタップの違いは何ですか?

違いは面取りの長さです。テーパータップは面取りが最も長く、ねじ山を緩やかに切り始めるのに使用します。プラグタップは面取りが中程度で、一般的な用途に使用します。ボトミングタップは面取りが非常に短く、止まり穴の底のねじ山を仕上げる際に最後に使用します。.

スパイラルフルートタップではなくスパイラルポイントタップを使用する必要があるのはどのような場合ですか?

貫通穴の高速タップには、スパイラルポイントタップを使用してください。切りくずを前方に押し出し、部品から排出します。止まり穴や断続穴には、スパイラルフルートタップを使用してください。切りくずを穴の上部に引き戻します。.

CNC マシンでハンドタップを使用できますか?

CNC工作機械で低速回転であればハンドタップを使用することもできますが、最適な選択肢ではありません。ハンドタップは、工作機械の速度や切削屑の処理には適していません。スパイラルポイントタップやスパイラルフルートタップなどの工作機械用タップは、パワータップ用に設計されています。.

切削タップではなくねじ形成タップを選択する必要があるのはどのような場合ですか?

柔らかい材料には、ねじ山形成タップをお選びください。切りくずが出ず、より強いねじ山が作れます。脆い材料や非常に硬い材料には使用しないでください。これらのタップには、必ず指定されている適切な、より大きな下穴サイズを使用してください。.

蛇口が壊れる最も一般的な原因は何ですか?

最も一般的な原因は、ドリルのサイズが間違っている、アライメントが不十分、潤滑油が不足している、タップの種類が間違っているなどです。これらを避けるには、ドリルのサイズを確認してください。穴と材料に適したタップを選び、適切な切削油を使用し、慎重に設定してください。.